Cảm biến biến dạng

Định nghĩa biến dạng l-kích thước ban đầu l-độ biến thiên kích thước. -Giới hạn đàn hồi:Là ứng lực tối đa không gây nên biến dạng dẻo vượt qua 2% tính bằng kG/mm2
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cảm biến biến dạngLOGO Cảm biến biến dạng Hà Nội-20111.Biến dạng và phương pháp đo1.1.Định nghĩa một số đại lượng cơ học -Định nghĩa biến dạng : =l/l l-kích thước ban đầu l-độ biến thiên kích thước. -Giới hạn đàn hồi:Là ứng lực tối đa không gây nên biến dạng dẻovượt qua 2% tính bằng kG/mm2.Ví dụ giới hạn đàn hồi của thép~20-80kG/mm2. -Môđun Young(Y): ll =1/Y.F/S=1/Y. (kG/mm2) F-lực tác dụng,kG S-tiết diện chịu lực,mm2 -ứng lực,=F/S ll(thép) =18.000-29.000kG/mm2 -Hệ số poison  : =-ll (biến dạng theo phương  với lực) Trong vùng biến dạng đàn hồi :0,31.2.Phương pháp đo biến dạng Hiện nay sử dụng phổ biến 2 loại đầu đo biến dạng: -Đầu đo diện trở:loại đầu đo dùng phổ biến nhất.Chế tạo từ vật liệu có điện trở biến thiên theo mức độ biến dạng,kích thước nhỏ:vài mm-vài cm.Khi đo được dán trực tiếp lên cáu trúc biến dạng -Đầu đo dạng dây rung dùng trong ngành xây dựng.Đầu đo làm bằng 1 sợi dây kim loại căng giữa 2 điển cần đo biến dạng.2.Đầu đo điện trở kim loại.2.1.Cấu tạo và nguyên lý hoạt động. -Dạng dây dẫn: Dây điện trở kim loại gắn trên đế: Đường kính dây:d20m Bề dày giá đỡ :0,1mm(giấy) 0,3mm(nhựa) -Dạng màng lưới: lưới: Màng kim loại chế tạo trên đế Tạo hình dạng quang trở bằng phương pháp quang khắc Kích thước :mm-cm :mm- -Vật liệu:thường thuộc họ hợp kim NiHợp kim Thành phần Hệ số đầu đo KConstantan 45%Ni,55%Cu 2,1Isoelastic 52%Fe,36%Ni,8%Cr,4%(Mn+Mo) 3,5Karma 74%Ni,20%Cr,3%Cu,3%Fe 2,1Nicrome V 80%Ni,20%Cr 2,5Bạch kim-volfram 92%Pt,8%W 4,1 Khi đo cảm biến được dán lên bề mặc cần đo biến dạng Biến dạng của vật nghiên cứu cảm biến bị biến dạng thay đổi R của cảm biếnCấu trúc cảm biến: biến: Lưới bằng dây dẫn:điện trở suất ,tiết diện S chiều dài nl (n-số đoạn) (n- đoạn) Điện trở của cảm biến:R=l/S .biến dạng R biến:R= .biến R R   S     R  S  Biến dạng dọc của dây  thay đổi kích thướcchiều ngang 1,b,hoặc d Quan hệ giữa biến dạng ngang và biến dạng dọc: dọc:  a b d      a b d  S Tiết diện dây S=a.b hoặc S= d2/4  S=a.b S=  2  S Sự khác nhau giữa các loại cảm biếnphụ thuộc chủ yếu vào / /  VMặt khác,đối với đầu đo kim loại: loại: C (biểu (biểu thức Bridman) Bridman) C-hằng số Bridman  V V  V Vì V=Snl V=Snl  (1  2)   C(1  2) V  V  R     (1  2 )  C(1  2 )  K. R   K-hệ số đầu đo K=1+2 +C(1-2) K=1+2 +C(1- Vì 0,3 2 đầu đo kim loại có K2 0,32.2.Các đặc trưng chủ yếu.yếu. -Điện trở suất:phải đủ lớn để dây không quá dàităng kích thước dàicảm biến,không quá bégiảm dòng đogiảm độ nhạy bé đo -Hệ số đầu đo: đo: +Phụ thuộc vật liệu K=2-4,1 K=2- +Phụ thuộc ứng lực : .Trong giới hạn đàn hồi:R phụ thuộc tuyến tính vào biến dạng K không đổi .Ngoài vùng giời hạn đàn hồi K phụ thuộc ứng lực (ε> 0,5%  20% tùy thuộc vào loại v.liệu):  = 0,5 v.liệu): K  2. TD: isoelastic : K = 3,5 khi ε < 0,65% K = 2 khi ε > 0,65% -K phụ thuộc nhiệt độ 1000CTrên thực tế phải giảm kích thước phần ngang sao cho Rt Khi có lực tác dụng gây nên biến dạng,độ dẫn thay đổi R/R R/R R    (1  2)  R  Bán dẫn :  F     Y  s  R     1  2   Y  K R   K=1+2 ...