Расчет основных параметров устройства для измерения силы натяжения троса Исходные данные для...

Расчет основных параметров устройства для измерения силы натяжения троса

Исходные данные для расчета 

1.1. Чувствительный элемент – тяговое звено измерительного преобразователя силы (рис. 1) выполнено из стали марки 40Х, закаленное до твердости 38-40 R. Допустимая деформация чувствительного элемента в сечении размещения тензорезисторов ξ_доп = 2·10^-3 о.е.д.

1.2. Тензорезисторы выполнены из константанового провода с коэффициентом тензочувствительности к = 2. Допустимый ток нагрузки (I_доп) – по вариантам. Сопротивление тензорезисторов (R_тр) – по вариантам. Тензорезисторы включены по схеме полного моста (рис. 2). 

1.3. Погрешность градуировки преобразователей силы (δ) – по вариантам: 

1,5 % (№ 1-10); 2,5 % (№ 11-20); 4,0 % (№ 21-30). 

Рис. 1. Измерительный преобразователь силы: 

1 – чувствительный элемент; 2 – палец; 3 – серьга; R₁-R₄ – тензисторы. 

Рис. 2. Принципиальная схема измерений

R₁-R₄ – тензисторы; U_n – напряжение питания измерительного моста; I_n – ток питания; I_g – допустимый ток транзистора; I_вых – выходной ток моста; мА – измерительный прибор.

Объем работы по выполнению задания 

При выполнении задания необходимо: 

- кратко описать метод измерения силы и принципы преобразования в электрический параметр; 
- вычертить конструкцию чувствительного элемента измерительного преобразователя с размещением тензорезисторов; 
- вычертить принципиальную схему измерения;
- рассчитать диаметр ЧЭ в зоне наклейки тензорезисторов, исходя издопустимой их деформации и силовой нагрузки (по вариантам); 
- рассчитать напряжение питания измерительного моста и его выходной ток(по вариантам); 
- провести градуировку и построить график градуировки измерительной системы в координатах «выходной ток – нагрузка» с учетом заданной погрешности (по вариантам).