Компенсация температурных погрешностей измерения

Температурное изменение сопротивления датчика, включенного в одно из плеч мостовой схемы, может нарушить ее балансировку только в том случае, когда остальные элементы схемы находятся в иных температурных условиях или температурный коэффициент сопротивлений схемы отличается от температурного коэффициента датчика.

Температурные погрешности полностью исключаются, если в смежное плечо моста включен компенсационный преобразователь с аналогичным температурным коэффициентом.

Измерительная тензометрическая аппаратура. Тензометрические приборы, предназначенные для работы с тензорезисторами, широко используются в практике инструментальных испытаний машин при измерении статических и динамических деформаций деталей и металлоконструкций, а также при измерении усилий, изгибающих и крутящих моментов, перемещений и ускорений при использовании специальных преобразователей, выполненных с применением тензорезисторов.

Промышленная и специально изготовленная тензометрическая аппаратура в качестве основного функционального узла включает мостовую измерительную цепь постоянного или переменного тока, работающую в сочетании с устройствами, обеспечивающими балансировку мостовой цепи, усиление электрического сигнала и преобразование его в амплитуду тока или напряжения, эквивалентную измеряемой деформации.

Способ балансировки мостовой измерительной цепи зависит от рода питающего напряжения. Мост постоянного тока балансируется переменным сопротивлением по схеме, представленной на рис. 14.30.

Аналогичная схема с небольшими изменениями используется при питании моста от сети переменного тока промышленной частоты (50 Гц). При высокочастотном питании цепи ее балансировка усложняется, так как в этом случае необходимо считаться с влиянием реактивных сопротивлений.

Практически уравновешивание может быть достигнуто раздельной балансировкой моста по активной и реактивной составляющим по схеме, представленной на рис. 14.31 с помощью потенциометров R5 и R6.

Установка на объекте измерения промежуточных и электрических первичных преобразователей

В зависимости от целей и задач инструментальных испытаний, исследуемое (испытываемое) оборудование может оснащаться следующими видами датчиков и вспомогательных приспособлений:

• тензодатчики сопротивления (тензорезисторы);

• тензометрические силоизмерительные приспособления (тензотяги, тензопальцы и т.п.);

• датчики и приспособления для измерения перемещений, скоростей и ускорений.

Техника наклейки тензорезисторов рассмотрена выше, поэтому остановимся на вопросах монтажа электрических схем включения датчиков, составляющих внешнюю часть моста измерительной цепи.

Лифтовые измерительные цепи

Схема внешнего полумоста с одним активным и одним компенсационным тен-зорезистором или с двумя активными тензорезисторами в сочетании со стандарт-ной промышленной аппаратурой широко применяется как для измерения статических, так и динамических деформаций элементов конструкций и деталей лифтов. Конкретная монтажная схема соединения резисторов зависит от задачи измерения и характера размещения их на испытываемой конструкции. Характерные схемы установки и электрического соединения тензорезисторов сопротивления приведены на рис. 14.32.

Прямоугольная розетка трех тензорезисторов устанавливается на металлоконструкциях лифта при исследовании сложного напряженного состояния, когда направление главных нормальных и касательных деформаций заранее неизвестно (рис. 14.32). Деформации измеряются в трех фиксированных направлениях отдельными тензорезисторами.

При одноосном напряженном состоянии конструкций применяются схемы установки тензодатчиков, представленные на рис. 14.32.2. и 14.32.3.

Измерение деформаций сжатия (растяжения) на фоне действия изгибающего момента может производиться по схеме, изображенной на рис. 14.32.4.

Лифтовые измерительные цепи

Рис. 14.32. Схемы установки и электрического соединения тензорезисторов на объекте

Измерение касательных деформаций и крутящих моментов производится с помощью тензорезисторов, установленных под углом 45 градусов к оси вала или соответствующего элемента конструкции (рис. 14.32.5).

Наклейка датчиков производится так, что в каждом плече моста приращение величины сопротивления тензорезисторов от касательных деформаций имело одинаковый знак, а приращение сопротивления плеч полумоста знак противоположный. Составляющие изменения сопротивлений плеч от действия нормальных деформаций изгиба взаимно компенсируются.
При измерении деформаций сжатия (растяжения) в конструктивных элементах лифтового оборудования, нередко, необходимо применение вспомогательных тензо-метрических силоизмерительных приспособлений (промежуточных преобразователей).

Конструктивно они могут быть выполнены в форме: тензотяги, кольцевого упругого элемента или тензопальца (рис. 14.13а, б), устанавливаемых в шарнирном сочленении, например, в подвеске или башмаках кабины и противовеса.