Bez nazwy`

114

w aparaturze, a czwarta, gałąź stanowi tensometr czynny. Do pracy w takim układzie starsza aparatura pomiarowa nie była przystosowana. Układ ten wymaga stosowania tensometru samoskompensowanego lub zapewnienia stałości temperatury w miejscu pomiaru.

Przyczyną błędów pomiarowych może też być zmiana napięcia zasilania U, ponieważ mierzona przez aparaturę różnica napięć A U jest proporcjonalna do U. Błąd ten nie występuje podczas pracy metodą zerową, która polega n3 ręcznym lub automatycznym równoważeniu mostka za pomocą dodatkowego potencjometru, połączonego na przykład równolegle z rezystorem tworzącym jedną z gałęzi mostka znajdującą się w aparaturze. W metodzie tej o wartości mierzonego odkształcenia wnioskuje się z położenia potencjometru, a nie z wychyłu miernika napięcia A U £jak ma to miejsce w metodzie wychyłowej). Ponieważ równowaga mostka (patrz vvżór,,(ltT.tó)) jest niezależna od napięcia zasilania, w metodzie zerowej nie występuje błąd związany ze zmianami tego napięcia.

Rys. 10.7. Sześcioprzewodowe podłączenie mostka Wheatstone'a do aparptury wzmacniającej: zaciski: “1-4 wyjście na''Wzmacniacz, 3-5 zasilanie, 2-6 pomiar napięcia zasilania na przekątnej mostka

W nowoczesnej aparaturze pomiarowej stosuje się 6-przewodowe podłączenie mostka Wheatstone'a do aparatury (rys. 10.7). W porównaniu ze standardowym podłączeniem występuje tu dodatkowa para przewodów, których zadaniem jest umożliwienie pomiaru napięcia U bezpośrednio na przekątnej mostka A-B. Napięcie na zaciskach 3-5 przewodów zasilających jest podnoszone tak długo, aż na przekątnej A-B wystąpi nominalne napięcie U. W ten sposób eliminowany jest błąd spowodowany spadkiem napięcia na długich przewodach. Dzięki takiemu rozwiązaniu można prowadzić pomiary na obiektach oddalonych od aparatury o 500 m.

Poważnym źródłem błędów pomiarowych, szczególnie w pomiarach długotrwałych, może być pełzanie nieodpowiedniego kleju zastosowanego do produkcji tensometru, przede wszystkim przy naklejaniu tensometru na badany obiekt. Również zmiana wilgotności może niekorzystnie wpływać na właściwości mechaniczne i- elektcsyzne kleju, dlatego też po naklejeniu i wysuszeniu zabezpieczamy tensometr "pfzĆtFwflgócią Warstwą wosku, spfecjalnym lakierem lub elastycznym kitem.

Zmiany rezystancji tensometru wywołane małymi odkształceniami mogą być tego samego rzędu co zmiany rezystancji przejścia na niepewnych stykach w obwodzie mostka, dlatego w obwodzie mostka należy stosować wysokiej jakości wtyczki ze złoconymi stykami. Między innymi z powodu możliwości uniknięcia połączeń stykowych we wtyczkach, w przetwornikach tensometrycznych są stosowane układy pełnomostkowe, w których cały obwód mostka może być starannie połutowany, a styki we wtyczkach występują tylko na przewodach zasilających i pomiarowych.

Jeszcze jednym źródłem błędów mogą być zakłócenia elekromagnetyczne. W celu zminimalizowania ich wpływu należy stosować wysokiej klasy ekranowane przewody i staranne uziemienie badanego obiektu i aparatury pomiarowej. W badaniach statycznych dobrym rozwiązaniem jest stosowanie filtrów dolnoprzepu-stowych, eliminujących zakłócenia. W pomiarach dynamicznych, gdy częstotliwość zakłóceń jest bliska częstotliwości sygnału pomiarowego, stosowanie filtrów może nie być efektywne — wówczas jakość ekranowania i uziemienia nabiera szczególnej w-agi.

Pomimo powyżej przedstawionej długiej listy źródeł błędów pomiary odkształceń za pomocą tensometrów rezystancyjnych są bardzo dokładne, pod warunkiem starannego wykonania wszystkich połączeń, zabezpieczenia przed wilgocią i zakłóceniami elektromagnetycznymi, zapewnienia kompensacji temperatury i stosowania wysokiej klasy aparatury wzmacniającej.

Dokładność starannie przeprowadzonych pomiarów odkształceń jest taka, że (z wyjątkiem pomiarów bardzo małych odkształceń) o dokładności stanu naprężeń wyznaczonego na podstawie pomiarów odkształceń decyduje najczęściej niepewność stałych materiałowych występujących w prawie Hooke’a.

Ponieważ czułość tensometrów rezystancyjnych nie zależy od długości bazy (jak to ma miejsce w tensometrach mechanicznych), można wykonywać pomiary tensometrami o małych bazach w miejscach silnej koncentracji naprężeń, bez obawy zmniejszenia dokładności i bez istotnego uśredniania mierzonych odkształceń.

Tensometry rezystahcyjne można stosować do pomiarów obciążeń statycznych ale również dynamicznych, gdyż praktycznie nie mają bezwładności. Pewnym ograniczeniem są tu jedynie możliwości aparatury wzmacniającej, zależne od jej typu i klasy.

10.3.6. Układy pomiarowe o zwiększonej czułości

W wielu przypadkach znane są pewme parametry stanu naprężenia zależne od typu konstrukcji i sposobu obciążenia, na przykład:

-    w rozciąganym pręcie znamy kierunki odkształceń głównych i wiemy, że iloraz odkształceń głównych wynosi -v,

-    w zginanej belce o symetrycznym przekroju poprzecznym iloraz odkształceń głównych wynosi - I, ponieważ w skrajnych włóknach naprężenia normalne są równe co do bezwzględnej wartości, ale mają przeciwne znaki; znane są również kierunki naprężeń głównych.