SU1106982A1 - Датчик деформаций - Google Patents

Abstract

ДАТЧИК ДЕФОРМАЦИЙ, содержащий пр моугольную упругую пластину с прорез ми и закрепленные на ней тензорезисторы, отличающийс   тем, что, с целью повышени  точности измерений, прорези ориентированы вдоль диагоналей упругой пластины , концы прорезей расположены на равном рассто нии от центра упругой пластины, а оси тензорезисторов лежат на биссектрисах углов, образован ных прорез ми, причем рассто ние от центра пластины до центра тензорезистора определено по уравнению Л х en(i44oi) -нт где X - рассто ние от центра упругой пластины до центра тензорезистора , мм; f - длина проекции прорези на биссектрису, на которой расположен данный тензорезистор, мм; а - половина рассто ние между КОНЦ.-1МИ данной пары прорезей, мм; с ci. - половина угла между той же парой прорезей, рад; (Л Б - максимальна  деформаци  исследуемого объекта, единицы относительной деформации; номинальна  деформаци  тензорезистора , единицы относительной деформации; / S с о,6 ... 1 ,4 J - безразмерный коэффициент, учитывающий неточность изготовлени  пластины и закреплени  тензорезисторов.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к измерени м деформаций материалов. Известно устройство дл  измерени  деформаций, содержащее тензорезисторы , закрепленные на упругой пластине котора  привариваетс  или приклеиваетс  к поверхности исследуемого, объекта 1 J. Недостатком такого исполнени  устройства  вл етс  то, что его диапазон измерени  практически совпадает с диапазоном измерени  используемых транзисторов. Поэтому его нельз  примен ть тогда, когда требуетс  измерить деформации большие или меньшие диапазона измерени  тензорезистора Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  датчик деформаций, содержащий пр моугольную упругую пластину с Поперечными чередующимис  прорез ми, а тензорезистор наклеен поверх прорезей. Напр жение в металлической пластине с прорез ми выше напр жений в исследуемом объекте, и поэтому она выполн ет роль усилител , что позвол ет измер ть деформации меньшие, чем номинальные деформации тензорезистора 2 Недостатком такого устройств  вл  етс  возможность потери устойчивоети пластины при измерении деформаций сжати , а также отсутствие возможнос ти измерени  деформаций больших, чем номинальна  деформаци  тензорезистора Цель изобретени  - повьппение tO4ности измерений путем изменени  масш таба измеренных деформаций используе . мого тензорезистора как при измерени деформаций более низких, так и более высоких, чем номинальна  деформаци  используемого тензорезистйра. Поставленна  цель достигаетс  тем что в датчике деформаций, содержащем пр моугольную упругую пластину с про рез ми и закрепленные на ней тензорезисторы , прорези ориентированы вдоль диагоналей упругой пластины, концы прорезей расположены на равном рассто нии от центра упругой пластины , а оси тензорезисторов лежат на биссектрисах углов, образованных прорез ми, причем рассто ние от цент ра пластины до центра тензорезистора определено по уравнению 82 где X - рассто ние от центра упругой пластины до центра тензорезистора , мм; i - длина проекции прорези на биссектрису, на которой расположен данный тензорезистор, мм; q - половина рассто ни  между концами данной пары прорезей, мм; с - половина угла между той же парой прорезей, рад; Е - максимальна  деформаци  исследуемого объекта, единицы относительной деформации; f номинальна  деформаци  тензорезистора , единицы относительной деформации; р ,6...1, безразмерный коэффициент , учитывающий неточность из готовлени  пластины и закреплени  тензорезисторов. Такое конструктивное исполнение датчика деформаций позвол ет согласовать деформацию исследуемого объекта с номинальной деформацией тензорезистора и обеспечить его работу в наиболее оптимальных услови х, благодар  чему и повышаетс  точность измерени  .. На фиг. показана конструкци  датчика; на фиг. 2 - распределение деформаций в пластине вдоль биссектрисы , по которой наклеен тензорезистор. Датчик деформаций содержит пр моугольную упругую пластину 1 с прорез ми 2, и закрепленные на ней тензорезисторы 3. Прорези 2 ориентированы вдоль диагоналей упругой пластины, концы прорезей расположены на равном рассто нии 2а от центра пластины. Рассто ние х от центра О пластины до центра тензорезистора 3 определено по уравнению (1). Датчик крепитс  к объекту 4. Датчик работает следующим образом. Упруга  пластина 1 деформируетс  совместно с объектом 4. Вследствие того, что прорези 2 дел т упругую пластину на сектора треугольной формы , деформаци  пластины вдоль биссектрисы угла, образованного прорез ми , будет распределена неравномерно. Деформаци  пластины больше деформации объекта в ее центре и меньше на периферии пластины (фиг. 2). Тензорезистор 3 расположен в той зоне, где деформаци  плаЬтины соответствует -номинальной деформации тензорезистора . Место расположени  тензорезистора выбирают по уравнению (1)

Claims (1)

1. ДАТЧИК ДЕФОРМАЦИЙ, содержащий прямоугольную упругую пластину с прорезями и закрепленные на ней тензорезисторы, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности измерений, прорези ориентированы вдоль диагоналей упругой пластины, концы прорезей расположены на равном расстоянии от центра упругой пластины, а оси тензорезисторов лежат на биссектрисах углов, образован ных прорезями, причем расстояние от центра пластины до центра тензорезистора определено по уравнению где х - расстояние от центра упругой пластины до центра тензорезис тора, мм;

   ί - длина проекции прорези на биссектрису, на которой расположен данный тензорезистор, мм;

   а - половина расстояние между концами данной пары прорезей, мм;

   с( - половина угла между той же парой прорезей, рад;

   Е - максимальная деформация исследуемого объекта, единицы относительной деформации;

   Е_нт~ номинальная деформация тензорезистора, единицы относительной деформации;

   С[0,6...1,4] - безразмерный коэффициент, учитывающий неточность изготовления пластины и закрепления тензорезисторов.