POMIAR SIŁY

Siłę moŜna zmierzyć po uprzednim jej skompensowaniu siłą o wartości znanej lub łatwej do zmierzenia. Jako siły kompensacyjne wykorzystywane są siły spręŜystości lub siły wytwarzane przez układy elektromagnetyczne albo pneumatyczne.

Działanie siły mierzonej na element spręŜysty –

odkształcenie

powoduje

zmiany

właściwości

elektrycznych lub zmianę połoŜenia jednego z punktów (dynamometr spręŜynowy)

Bezpośrednie przetwarzanie sił na sygnał elektryczny umoŜliwiają

czujniki

magnetospręŜyste

lub

piezoelektryczne.

W czujnikach magnetospręŜystych wykorzystywane jest zjawisko

zmian

przenikalności

magnetycznej

ferromagnetyków. Czujniki te budowane są jako cewki o zmiennej indukcyjności własnej lub jako transformatory o zmiennej indukcyjności wzajemnej (pressduktor).

W czujnikach piezoelektrycznych wykorzystywane jest zjawisko powstawania na powierzchni niektórych dielektryków ładunku elektrycznego pod wpływem odkształceń mechanicznych (np. w kwarcu).

Tensometr rezystancyjny – element do pomiaru odkształceń mechanicznych; rezystancja zaleŜy od odkształcenia mechanicznego. Jest to związane ze zwiększaniem długości i zmniejszaniem średnicy rezystora pod wpływem odkształcenia.

Na pokładzie z cienkiego papieru, celuloidu, lub bakelitu naklejony jest węŜykowo cienki (o średnicy 0,02 –

0,05mm) drut, do którego końców są przyspawane grubsze doprowadzenia. Tak wykonany tensometr naklejany jest na podlegający odkształceniom przedmiot w taki sposób, aby prostoliniowy odcinek drutu, zwany bazą, był ułoŜony równolegle do kierunku działania sił

lub napręŜeń mierzonych.

Prawidłowo przyklejony tensometr podlega takim samym odkształceniom jak podłoŜe, do którego jest przyklejony.

Tensometry foliowe

Tensometry półprzewodnikowe

• monokrystaliczne, wykonane z cienkich (0,1 –

0,2 mm) pasków wyciętych z monokryształów krzemu lub germanu

• cienkowarstwowe, uzyskane przez naprasowywanie bizmutu, germanu itp. na elastycznym podłoŜu neutralnym

Tensometry rezystancyjne pracują najczęściej w

układach

mostków

niezrównowaŜonych

prądu

przemiennego.

Tensometry strunowe – wykorzystuje się w nich zaleŜność drgań własnych struny od jej napręŜeń; pomiar polega na pobudzeniu struny z materiału ferromagnetycznego

do

drgań

i

mierzeniu

ich

częstotliwości.