1

ĆW. 8 MOSTKI OPPOROWE, MOSTKI TENSOMETRYCZNE,

WZORCOWANIE I POMIAR

I.

CEL



Poznanie sposobów wykorzystania mostków technicznych w celu pomiaru drgań

II.

ZESTAW OPRZYRZĄDOWANIA DO ĆWICZENIA



Techniczny mostek Wheatstone’a TMW - 5,



Mostek tensometryczny,



Oscyloskop,



Falownik.

III.

SPOSÓB POSTEPOWANIA



podłączyć mostek Wheatstone’a TMW – 5 do źródła zasilania sieciowego 230V
i wcisnąć odpowiedni przycisk wyboru źródła zasilania.

Rys. 3.1. Wygląd zewnętrzny mostka



~ 230 V - gniazdo do podłączenia przewodu sieciowego



Z - gniazda do podłączenia zewnętrznego zasilacza prądu stałego



G - gniazda do podłączenia zewnętrznego galwanometru



~ 230 V, Z - przyciski wyboru Źródła zasilania



G - przycisk włączający galwanometr i zasilanie mostka



P - przełącznik zakresu pomiarowego



Rp - pokrętło potencjometru

2



Zw - zwieracz obwodu galwanometru

Prostym sposobem oceny czułości mostka jest zmiana wartości wskazywanej o wartość

dopuszczalnego błędu; odpowiednia zmiana wskazania galwanometru powinna być nie mniejsza niż

1 działka.



jeżeli wymagana jest duża czułość wskaźnika równowagi do gniazd „G” można przyłączyć

również zewnętrzny wskaźnik równowagi; jeżeli korzysta się z galwanometru

wewnętrznego dołączony do mostka zwieracz powinien być umieszczony we właściwych

gniazdach.



podłączyć mierzony rezystor Rx do zacisków pomiarowych mostka - wg rys. 3.1



przełącznik P ustawić na zakres, w którym mieści orientacyjnie wartość mierzonej

rezystancji (sprawdzić wartość spodziewanej rezystancji tensometru na opakowaniu

fabrycznym),



naciskając przycisk G na obudowie mostka, pokręcać gałką potencjometru Rp do chwili

zrównoważenia mostka (odchylenie galwanometru sprowadzić na kreskę zerowa);



odczytać z tarczy podziałkowej potencjometru wartość mierzonej rezystancji.

W przypadku gdy pokręcanie gałką potencjometru Rp nie pozwala zrównoważyć mostka,

należy odpowiednio zmienić zakres pomiarowy przełącznikiem P.

Odwrócenie biegunowości zasilającego źródła napięcia stałego nie uniemożliwia pomiaru,

ale pogarsza własności ergonomiczne mostka, gdyż kierunek obrotu tarczy potencjometru

i odchylenia wskazówki galwanometru stają się wtedy przeciwne.



Powtórzyć pomiar przy nacisku w dół na blachę pomiarową (rys. 3.1), na której na stałe

jest przyklejony tensometr, oraz przy wygięciu w górę – badanie naprężeń statycznych.

3

Rys. 3.1. Nacisk wywierany podczas próby rozciągania (ściskania) na blachę pomiarową



Załączyć oscyloskop, nastawić na odpowiedni zakres, pozwalający na ocenę

naprężeń dynamicznych wywołanych działaniem falownika na tensometr,



Odczytać z opakowania tensometrów wykorzystanych w ćwiczeniu czułość K oraz

materiał z którego zostały wykonane,



Zarejestrować obraz z oscyloskopu,

IV.

WSTĘP TEORETYCZNY

4.1. Przetwarzanie wielkości nieelektrycznych na elektryczne

Przyrządy i metody pomiarowe stosowane do pomiaru wielkości elektrycznych znajdują

szerokie zastosowanie przy pomiarach wielu wielkości fizycznych. Fakt ten uzasadniają takie zalety

elektrycznych metod pomiarowych jak: możliwość dokonywania pomiarów ciągłych i rejestracji

wielkości mierzonej, możliwość wykonywania pomiarów zdalnych, istotnych zwłaszcza przy

automatyzacji procesów produkcyjnych. Ponadto metody te charakteryzują się stosunkowo dużą

dokładnością i czułością pomiaru, szerokim zakresem pomiaru, a także słabym oddziaływaniem na

badany obiekt.

Rys. 4.1. Ogólna zasada działania czujnika

4

Y – wyjściowa wielkość elektryczna

X – badana wielkość fizyczna

Do przetworzenia mierzonej wielkości nieelektrycznej na elektryczną służy element zwany

czujnikiem (spotykana jest też nazwa przetwornik wejściowy). Ideę działania czujnika ilustruje

rys. 4.1, pomiar wyjściowej wielkości elektrycznej Y, związanej z badaną wielkością fizyczną X

zależność:

(4.1)

pozwala wyznaczyć wartość wielkości X.

Czujniki pomiarowe można podzielić na czujniki parametryczne (bierne) oraz czujniki

generatorowe (czynne).

Czujniki parametryczne działają na zasadzie zmian parametru elektrycznego pod wpływem

zmian mierzonej wielkości fizycznej. Wpływ ten może następować na zasadzie bezpośredniej

zależności fizycznej między wielkością mierzoną (temperaturą, ciśnieniem itd.), okrerślonym

parametrem elektrycznym czujnika (rezystancją, indukcyjnością, stałą dielektryczną itd.).

Przykładem może być termometr rezystancyjny. Zmiana parametru elektrycznego może też

wystąpić na skutek wpływu mechanicznego na czujnik i zmianę jego rezystancji, pojemności,

indukcyjności itd. Przykładem może być pomiar wydłużenia przez pomiar zmiany położenia

suwaka na rezystorze.

Zmiana parametru może wreszcie występować w wyniku kompensacji (ręcznej lub

automatycznej) mierzonej wielkości fizycznej, przetworzoną wielkością elektryczną (prądem,

napięciem). Przykładem jest pirometr optyczny.

Z licznej grupy czujników parametrycznych zostaną przedstawione czujniki rezystancyjne,

indukcyjne i pojemnościowe.

Czujniki generatorowe działają na zasadzie przetwarzania energii wielkości mierzonej

(mechanicznej, chemicznej, cieplnej itd.) na energię elektryczną, powstającą wielkością elektryczną

może być siła elektromotoryczna, prąd, ładunek.

Spośród czujników generatorowych przedstawione zostaną termoelementy i czujniki

dynamiczne.

4.2. Czujniki rezystancyjne

5

W czujnikach rezystancyjnych zmianę rezystancji osiąga się przez: zmianę położenia styku

ślizgowego na rezystorze, włączenie lub wyłączenie rezystorów w obwodzie pomiarowym, przez

zmianę rezystancji czujnika przy ściskaniu go, rozciąganiu lub przy zmianach temperatury.

4.2.1. Czujniki łącznikowe

Czujniki te zmieniają rezystancję w układzie pomiarowym przez zamykanie lub otwieranie

zestyku między punktami A i B (rys. 4.2a) zależnie od wysokości obiektu umieszczonego pod

czujnikiem. Czujnik z rys. 4.2a pozwala na kontrolę granic tolerancji — zwiera styki A i B po

przekroczeniu dopuszczalnej odchyłki dolnej, a styki A i C po przekroczeniu odchyłki górnej.

Rys. 4.2. Czujniki łącznikowe: a) jednopołożeniowy, b) dwupołożeniowy

4.2.2. Czujniki rezystancyjne

Rezystancja tych czujników zależy od położenia styku ślizgowego. Na rysunku 4.3a

przedstawiono czujnik służący do pomiaru wydłużenia próbki. Rezystancja tego czujnika między

punktami A i B zależy od odległości x styku ślizgowego od początku rezystora

(4.2)

Przy równomiernym nawinięciu drutu zmienność rezystancji jest jednostajna i zależność

rezystancji od odległości x jest liniowa. Na rysunku 4.3b przedstawiono czujnik do pomiaru kąta

skręcenia; rezystancja R między punktami A i B zależy od położenia suwaka, a więc od kąta α

6

Rys. 4.3 Czujniki rezystancyjne: a) liniowy, b) obrotowy

(4.3)

Przy jednostajnej zmienności rezystancji zależność ta jest liniowa.

4.2.3. Czujniki tensometryczne

W czujnikach tych wykorzystuje się zmianę rezystancji drutu pod wpływem jego

rozciągania. Uwzględniając we wzorze (4.4) na rezystancję przewodnika, że przy wydłużeniu drutu

o Δl zmienia się jego przekrój o ΔS, i rezystywność o Δσ, rezystancja przewodnika zmieni się o

(4.4)

oznaczając przez μ liczbę Poissona

(4.5)

otrzymujemy wyrażenie na względną zmianę rezystancji:

(4.6)

gdzie: K- współczynnik czułości tensometru, ε - wydłużenie względne (ε = Δl/l)

Czujnik tensometryczny składa się z cienkiego drutu naklejonego między dwie taśmy

papieru lub folii celuloidowej. Na rysunku 4.4 przedstawiono dwa typy tensometrów stosowane

w praktyce: tensometr wężykowy i tensometr kratowy. Rozwiązanie typu kratowego jest lepsze,

7

gdyż eliminuje błędy spowodowane odkształceniami poprzecznymi do długich osi pętlic. Czułość

najczęściej stosowanych tensometrów zmienia się w granicach: K = 2 ÷ 3 przy czym dla:

Rys. 4.4. Czujniki tensometryczne: a) wężykowy, b) kratowy

W zależności od warunków pracy (materiał badany, temperatura) do przyklejania

tensometrów stosuje się kleje celuloidowe, bakelitowe, cementowe i inne.

Oprócz tensometrów metalowych są również stosowane tensometry półprzewodnikowe

(monokryształy germanu i krzemu). Zmiana rezystancji tych tensometrów przy rozciąganiu

(ściskaniu) jest spowodowana głównie zmianą koncentracji nośników ładunku wskutek zwiększenia

(zmniejszenia) odległości międzyatomowych. Względne zmiany rezystancji tensometrów

półprzewodnikowych są znacznie większe niż metalowych (dla krzemu K = ± 60 ÷ ± 175).

4.3.

Pomiary tensometryczne

Czujniki tensometryczne pozwalają na wyznaczenie wydłużenia względnego ε na podstawie

zmiany rezystancji. Korzystając z prawa Hooke’a możemy wtedy wyznaczyć naprężenie

(4.7)

8

gdzie: E - moduł Younga, ΔR/R — względna zmiana rezystancji, K – stała tensometru (czułość).

Można także wyznaczyć siłę F rozciągającą obiekt o przekroju S

(4.8)

W pomiarach tensometrycznych z reguły stosuje się mostek Wheatstone’a. Sam pomiar

odbywa się metodą zerową lub odchyłową. Schemat mostka do pomiaru metodą zerową

przedstawiono na rys. 4.5. Równoważenia mostka dokonuje się przez regulację rezystancji, np.

gałęzi trzeciej. Równolegle do rezystora R

3

jest przyłączony regulowany rezystor R`

3

o dużej

rezystancji, co przy zastosowaniu czułego galwanometru umożliwia pomiar małych zmian

rezystancji czujnika. W metodzie odchyłowej prąd w galwanometrze zależy od wydłużenia

względnego, czyli i

g

= f(ε).

W pomiarach tensometrycznych stosuje się również układ różnicowy podany na rys. 4.6.

Rys. 4.5. Pomiar naprężeń metodą zerową Rys. 4.6. Pomiar naprężeń w układzie różnicowym

W przypadku, gdy rezystancja czujnika jest równa rezystancji R

2

, przez galwanometr prąd nie

płynie i układ znajduje się w równowadze. W przypadku zmiany rezystancji R

1

przez galwanometr

płynie prąd:

(4.9)

Przy małych zmianach rezystancji czujnika prąd ten jest proporcjonalny do zmiany rezystancji R

1

, a

więc do wydłużenia względnego

(4.10)

9

Rys. 4.7. Układy z kompensacją temperatury otoczenia: a) układ z dwoma czujnikami (jednym nie

pracującym), b) układ z dwoma czujnikami pracującymi

W omawianych układach należy stosować kompensację wpływu tempera tury. Zmiany

rezystancji przy pracy tensometrów są z reguły małe i nawet niewielkie zmiany temperatury

otoczenia, rzędu kilku dziesiątych C°, mogą mieć wpływ na wartość mierzonej rezystancji.

Wpływ ten jest spowodowany wzrostem rezystancji czujnika przy zmianie temperatury (dla

konstantanu współczynnik temperaturowy rezystancji α

k

= ± 40 · 10

-6

°C

-1

) i przy różnicy

temperaturowych współczynników wydłużalności badanego przedmiotu i czujnika (np. dla stali

β

FC

= 11 · 10

-6

, dla konstantanu β

K

= 15 · 10

-6

.

Uwzględnienie tego wpływu jest bardzo kłopotliwe.

W praktyce, w celu kompensacji wpływu temperatury, obok właściwego czujnika nakleja się

drugi czujnik R

2

nie pracujący (rys. 4.7a) lub pracujący, ale doznający naprężenia przeciwnego

znaku. Czujnik dodatkowy może być naklejony po drugiej stronie zginanej belki (rys. 4.7b). Jeśli

oba czujniki znajdują się w tej samej temperaturze, to zmiany ich rezystancji w funkcji temperatury

kompensują się i nie mają wpływu na prąd w galwanometrze.

Przy pomiarach naprężeń szybko zmieniających się w czasie, a więc przy pomiarach

dynamicznych, zamiast galwanometru przyłącza się odpowiedni przyrząd rejestrujący np.

oscylograf pętlicowy lub katodowy.

4.4. Pomiary odkształceń za pomocą oscyloskopu

Przez zastosowanie taśmowych tensometrów oporowych i oscyloskopu możliwy jest pomiar

odkształceń dynamicznych, jakie występują pod wpływem udarów, wibracji i różnych sił

dynamicznych. Zastosowanie oscyloskopu ma tę przewagę nad przyrządami rejestrującymi,

że bezwładność oscyloskopu jest najmniejsza, co pozwala na pomiar zjawisk bardzo szybkich.

Dogodnym do pomiarów przebiegów jednorazowych jest oscyloskop z lampą pamiętającą.

10

Pełny układ pomiarowy powinien spełniać następujące wymagania:



charakterystyka częstotliwościowa: od zera do częstotliwości przekraczającej z zapasem

spodziewaną największą częstotliwość odkształcenia,



układ powinien zapewniać dobrą liniowość od tensometru począwszy, na oscyloskopie

skończywszy.

Jeżeli te warunki są spełnione, wtedy statyczna kalibracja układu pomiarowego pozostaje słuszna

dla przebiegów dynamicznych.

Układ blokowy pomiaru odkształceń przedstawiono na rys. 4.8. Siła F działająca na badany

element konstrukcji powoduje powstanie naprężeń σ, w wyniku których element odkształca się.

Przymocowany do badanego elementu tensometr zamienia odkształcenia na zmianę rezystancji

ΔR/R, która wpływa na zmianę napięcia sterującego oscyloskop, proporcjonalnie do wielkości

odkształcenia.

Rys. 4.8. Schemat blokowy pomiaru odkształceń

Tensometry konstantanowe umożliwiają pomiar odkształceń ε → 1%, co dla większości

materiałów stanowi wartość powyżej granicy elastyczności. Jednakże chcąc z tego samego

tensometru uzyskać powtarzalne wyniki, nie powinno się przekraczać ε = 0,2%. W takim zakresie

odkształceń zależność między ΔR a

ε

jest liniowa.

Dokładność pomiaru i jego prawidłowa interpretacja zależy od wyboru właściwego

tensometru i prawidłowego umocowania go. Powierzchnia, do której przykleja się tensometr,

powinna być lekko szorstka i dobrze oczyszczona, np. acetonem lub czterochlorkiem węgla. Do

klejenia stosuje się żywice epoksydowe, kleje syntetyczne lub bakelitowe.

Dla zilustrowania metody pomiarowej rozpatrzmy następujący przykład. Należy zmierzyć

siły dynamiczne przenoszone przez pręt stalowy o średnicy 12 mm. Spodziewany zakres sił:

od 10 kG do 500 kG.

11

1. Obliczamy przekrój:

2. Przy obciążeniu 10 kG naprężenie wyniesie:

3. Odkształcenie wyniesie:

4. Ustalenie układu mostka. Pojedynczy tensometr przy tak małych odkształceniach ma

następujące wady:



mała czułość,



brak kompensacji temperaturowej,



dodatkowe naprężenia w samym tensometrze mogą zakłócać właściwy odczyt.

Znacznie lepszym rozwiązaniem jest zastosowanie dwóch tensometrów, których wpływy się

zsumują. Najlepszy układ tworzą cztery tensometry umieszczone jak na rys. 4.9

Rys. 4.9a. Układ z czterema tensometrami, układ mostka prądu stałego

12

Rys. 4.9b. Układ z czterema tensometrami. układ mostka prądu zmiennego z demodulatorem

fazoczułym

Rys. 4.9c. Sposób umocowania tensometrów. Układ z czterema tensometrami. Tensometry A i C

reagują na wydłużenie pręta. Tensometry D i B umieszczone są neutralnie. Kompensują

one wpływ temperatury i reagują na efekt Poissona

Tensometry D i B kompensują układ temperaturowo i wykorzystują zjawisko Poissona

(zmniejszenie średnicy przy wydłużeniu). Liczba Poissona dla stali wynosi 0,28. Zatem sumaryczny

wynik pomiaru będzie:

5. Układ odczytu. Mostek pomiarowy może być zasilany napięciem stałym lub zmiennym.

13

Układ prądu stałego powinien spełniać następujące wymagania:



czułość oscyloskopu: na tyle duża, aby móc odczytać najmniejsze interesujące nas

odkształcenia,



pasmo: od zera do częstotliwości przekraczającej największą spodziewaną

częstotliwość odkształceń dynamicznych,



mostek należy zasilić z zewnętrznego źródła oraz połączyć z układem zerowania i

kalibracji.

Napięcie wyjściowe z mostka prądu stałego określamy z zależności:

(4.11)

gdzie:

U

wy

- napięcie wyjściowe [μV],

ε

calk

- sumaryczne odkształcenie s wszystkich tensometrów [10

-6

],

E - napięcie zasilające mostek [V]

K - współczynnik czułości odkształceniowej (zazwyczaj K 1,8 ÷ 2,3).

W obliczonym przykładzie przy E = 12 V i K = 2,2 mamy dla 10 kG obciążenia:

Dla obciążenia maksymalnego 500 kG, U

wy

= 50 · 70 = 3500 μV. Przy współczynniku

odchylania oscyloskopu 500 μV/cm, przy maksymalnym obciążeniu plamka wychyli się o 7 cm,

przy minimalnym o 1,4 mm.

Wadą mostka prądu stałego jest:



konieczność przeliczania odkształcenia na napięcie według (4.11),



wrażliwość układu na zakłócenia, tętnienia, sygnały stacji radiowych itp., wprowadzanie

przez SEM ogniw termoelektrycznych dodatkowego błędu.

Zaletą mostka prądu stałego jest szersze pasmo (do 100 kHz), podczas gdy typowe pasmo

mostka prądu zmiennego z detektorem fazoczułym wynosi 0 ÷ 6 kHz. Ponadto na wynik pomiaru

znacznie mniejszy wpływ wykazują pojemności.

14

Zaletą mostka prądu zmiennego współpracującego z demodulatorem fazoczułym (np.

wkładki firmy Tektronix typu Q lub 3 C66) jest bezpośredni odczyt odkształcenia na ekranie oraz

większa czułość (rys. 4.9 b). Kalibrację mostka przeprowadza się przez odczyt na oscyloskopie

napięcia po przyłożeniu do badanej próbki znanej siły lub przez włączenie równolegle do jednego z

tensometrów rezystora R

kal

(rys. 4.9a, b) o takiej wartości, że zmiana napięcia wyjściowego

odpowiada określonej sile. Jeżeli rezystor ten jest włączony w gałąź A, odpowiada to ujemnemu

odkształceniu. Wartość rezystora R

kal

oblicza się z następującej zależności:

(4.12)

gdzie: R — nominalna rezystancja tensometru [Ω],

K— współczynnik czułości odkształceniowej,

ε

calk

— sumaryczne odkształcenie wszystkich tensometrów w mostku.

W przypadku gdy F = 100 kG wytwarza sumaryczne odkształcenie to:

stąd

Rezystor kalibrujący można wykorzystać do wyskalowania oscyloskopu zarówno w ε/cm,

jak i w kG/cm.

Wyskalowanie w ε/cm

Włączenie do mostka rezystora R

kal

symuluje odkształcenie ε = - 105,8 · 10

-6

. Jeżeli czułość

układu pomiarowego wraz z oscyloskopem wynosi 10 · 10

-6

/cm, wtedy po włączeniu rezystora R

kal

= 0,517 MΩ plamka na ekranie powinna się odchylić o 10,58 cm. Jeżeli odchylenie jest inne, należy

skorygować wzmocnienie układu pomiarowego, tak by odchylenie plamki wyniosło 10,58 cm.

15

Rys. 4.10. Graniczna długość fali dynamicznego odkształcenia, przy kt6rej rezystancja tensometru

nie ulega zmianie

Wyskalowanie w kG/cm

Działająca siła 100 kG przy czułości układu 10 · 10

-6

/cm powinna odchylić plamkę na

ekranie o 10,58 cm. Jeżeli nieco zmniejszymy wzmocnienie układu pomiarowego, tak by plamka po

włączeniu R

kal

= 0,517 MΩ odchyliła się dokładnie o 10 cm, wtedy otrzymujemy podziałkę

odpowiadającą sile 10 kG/cm.

Maksymalna częstotliwość dynamicznych zmian odkształceń, jakie mogą być zmierzone,

zależy od pasma układu pomiarowego i wymiarów tensometru. Jeżeli długość fali dynamicznego

odkształcenia jest równa długości tensometru, to rezystancja tensometru nie ulegnie zmianie

(rys. 4.10)

Przy fali nieco krótszej od granicznej tensometr znów zaczyna reagować. Zjawisko to jest

podobne do ograniczenia pasma przez lampę oscyloskopową na skutek skończonego czasu przelotu

elektronów między płytkami odchylającymi.

Częstotliwość graniczna, przy której tensometr nie zmienia swej rezystancji, wynosi:

(4.13)

gdzie:

υ - prędkość dźwięku w mierzonym ośrodku [cm/s]. Dla stali i aluminium υ = 5,1 · l0

5

[cm/s],

λ - długość fali [cm],

l - długość aktywnej części tensometru [cm].

Jeżeli chcemy, aby uchyb nie przekroczył 1 %„ częstotliwość maksymalna ƒ

max

powinna być

16

około 20 razy mniejsza od granicznej:

(4.14)

Dla spadku charakterystyki tensometru o 3 dB mamy:

(4.15)

Tak np. dla tensometru typu FK-12 długość czynna wynosi 1,2 cm. Zatem dla stali:

Pasmo układu pomiarowego złożonego z dwu szeregowych członów, każdy o ograniczonym

paśmie, wyniesie:

(4.16)

gdzie:

ƒ

u

-wypadkowe pasmo układu,

ƒ

g1,

ƒ

g2

- graniczne (3 dB) pasmo układu pierwszego i drugiego.

Tak np. jeżeli tensometr typu FK-12 współpracuje z oscyloskopem o pasmie 150 kHz, otrzymuje się

Czas narastania układu pomiarowego, wyrażony jako odpowiedź na siłę „skokową” przyłożoną w

nieskończenie krótkim czasie, wynosi:

(4.17)

gdzie: t

n

- czas narastania [s],

ƒu - pasmo układu pomiarowego [Hz].

W opisany sposób można mierzyć dynamiczne wydłużenia skrętne, reakcje płyt i prętów na

17

ugięcia itp.

4.4.1 Pomiar charakterystyki elastyczności gumy

Układ pomiarowy składa się z tensometrycznego miernika siły, próbki badanego materiału,

zasilacza napięcia stałego i oscyloskopu różnicowego. Badana próbka jest przymocowana jednym

końcem do elastycznego pręta metalowego, który dzięki umieszczeniu na nim dwóch tensometrów

oporowych A i B (rys. 4.11a) służy jako miernik siły. Napięcie wyjściowe z mostka steruje wejście

różnicowe oscyloskopu (współczynnik odchylania: 0,5 mV/cm), dając w kierunku osi Y odchylenie

plamki proporcjonalne do siły rozciągającej badany odcinek gumy. Drugi koniec gumy

przymocowany jest do osi potencjometru, z którego napięcie steruje oś X, dając odchylenie plamki

proporcjonalne do odkształcenia gumy. Na rysunku 4.11b i c przedstawiono przebiegi dla dwu

różnych gatunków gum. Guma czarna charakteryzuje się szeroką pętlą histerezy, podczas gdy żółta

jest jej prawie pozbawiona.

Rys. 4.11a. Układ do pomiaru charakterystyki elastyczności gumy, schemat ideowy

18

Rys. 4.11b, c. Układ do pomiaru charakterystyki elastyczności gumy; b - obrazy na ekranie dla gumy

czarnej; oś X: współczynnik odchylania 0.1 V/cm, odchylenie proporcjonalne do

odkształcenia gumy, oś Y: współczynnik odchylania 0,5 mV/cm, odchylenie proporcjonalne

do siły, c - obraz na ekranie dla gumy żółtej; oś X i oś Y jak w b

V.

OPRACOWANIE WYNIKÓW



Zestawić wyniki wyznaczone za pomocą TMW – 5,



Opisać obraz z oscyloskopu naprężeń dynamicznych,



Dobrać rezystor kalibrujący dla K =1,93 (czułość tens.), ΔR = 10 Ω, R = 120Ω.

VI.

ZAGADNIENIA DO ZALICZENIA ĆWICZENIA



Na czym polega zjawisko Poissona,



Tensometry zastosowanie, zasady działania,



Zastosowanie mostków Thompsona w celu pomiaru naprężeń,



Zastosowanie mostków Wheatstone’a w celu pomiaru naprężeń.

VII. LITERATURA

1. B. Miedziński „Elektrotechnika podstawy i instalacje elektrotechniczne” PWN Warszawa 2000

2. H. Rawa „Elektryczność i magnetyzm w technice” PWN Warszawa 2001

3. S. Idzi „Pomiary elektryczne. Obwody prądu stałego” PWN Warszawa 1999

4. G. Łomnicka-Przybyłowska „Pomiary elektryczne. Obwody prądu zmiennego” PWN

Warszawa 2000

5. S. Bolkowski „Teoria obwodów elektrycznych” WNT, Warszawa 2001

6. A Chwaleba M. Poniński, A Siedlecki „Metrologia elektryczna” WNT Warszawa 2000

19