Тарирование проволочных тензорезисторов

Тарирование тензорезисторов происходит выборочно. В первую очередь проверяют омическое сопротивление тензорезисторов, и затем их комплектуют в группы с одинаковыми омическими сопротивлениями. Для тарирования с каждой группы берут обычно 5% от общего количества тензорезисторов, а в исключительных случаях (когда требуется высокая степень точности результатов испытания) — 10%. Результаты тарирования выбранного количества тензорезисторов распространяются на всю группу.

Существует несколько разновидностей тарировочных приборов. Общий вид одного из них — модели ТА-12 показан на рис.7. Основным элементом этого устройства является стальная планка 2 с постоянным сечением , длиной (рис.8).

Рис.7. Общий вид тарировочного прибора ТА-12:

1 – индикатор для измерения деформаций планки; 2 – неподвижные опоры; 3 – самотормозящийся винт; 4 – маховик; 5 – основание; 6 – треножка; 7 – клеммы для соединения с осциллографом; 8 – станина; 9 – коромысло; 10 – подвижные опоры; 11 – тарировочная планка с наклеенными датчиками; 12 – шпильки опор

Рис.8. Схема тарировочного прибора:

1 – индикатор; 2 – планка; 3 - рычаг

В этом приборе загружение планки осуществляется вращением маховика 4 (см. рис.7). Загрузочный механизм, состоящий из червячной пары и винта, помещен в корпусе станины.

Эта планка представляет собой шарнирно опертую свободно лежащую балку пролетом с консолями длиной а. Одна опора планки неподвижная, а вторая подвижная. На концы консоли при помощи рычага 3 (рис.8) передается нагрузка . На участке планки длиной действует постоянный изгибающий момент, т. е. на этом участке поверхностные деформации одинаковы. Для планки, деформированную ось которой можно представить в виде дуги окружности радиусом , справедливы уравнения:

. (13)

откуда следует, что

, (14)

где — прогиб планки по середине пролета.

Высоту поперечного сечения планки измеряют микрометром, а прогиб — индикатором с точностью 0,01 мм.

Тензорезисторы, подлежащие тарированию, наклеивают в пределах пролета планки на нижнюю и верхнюю поверхности и поочередно подключают к измерительному прибору (рис.9).

После включения, дав прибору прогреться в течение 15 мин, создают небольшой начальный прогиб тарировочной балки. При этом берут первые отсчеты по прибору и по индикатору.

После этого планку загружают, она деформируется, и прибор покажет новые значения деформаций. По показаниям индикатора, измеряющего прогиб балки, вычисляют относительную деформацию краевого волокна балки . Далее определяют разность двух отсчетов по прибору , которая соответствует приращению относительной деформации тарировочной балки.

Рис.9. Схема тарировки тензорезистора:

1 – индикатор; 2 – тарировочная балка; 3 – переключатель; 4 – измерительный прибор; 5 - тензорезистор

Тарировочный коэффициент определится как или

Полученные результаты распространяются на все тензорезисторы данной партии. Если испытываемая конструкция или ее элемент изготовлены из стали той же марки, что и планка тарировочного прибора, прибор может быть проградуирован непосредственно в единицах напряжений:

или . (15)

Литература:

1. Долидзе Д.Е. Испытание конструкций и сооружений. М., «Высшая школа», 1975г., с.60-73