МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах
РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ" ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів Контакти
Тлумачний словник |
|
|||||||
Теорія роботи не рівноважних мостів
Розглянемо рис. 3.2 і простежимо за напрямком руху струму в окремих ланках ланцюга. За початкову точку схеми приймаємо плюсову, а за кінцеву - мінусову клеми джерела живлення. Від плюса батареї загальний струм живлення прямуватиме до вузла А, де він розділиться на дві частини: струм , і струм . Від точки А до мінуса джерела живлення (точки Б) струм піде двома шляхами: через рамено , вимірювач, рамено і через рамена і . Струм також піде двома шляхами: через рамено , вимірювач, рамено і через рамена і . Отже, через вимірювальний прилад проходять одночасно два протилежно напрямлених струми. Якщо вони збігаються за величиною, то результуючий струм =0. Це буде у тому випадку, коли схема збалансована. Якщо ж схема розбалансована, то через вимірювач проходить струм розбалансу, що дорівнює різниці двох зустрічних струмів. Величина цього струму залежить від ступеня розбалансування схеми і величини напруги живлення , а напрямок - від полярності прикладеної до точок А і Б напруги та від знака приросту опору в активному рамені . Основним критерієм для оцінки якості роботи мостової схеми є характеристика перетворення, що показує залежність струму розбалансування від відносного приросту опору в одному чи декількох активних раменах.
3.1.4 Включення тензодатчиків у схему моста Уінстона (Вінстона) На рис.3.3 зображені чотири варіанти включення тензодатчиків в схему моста Уінстона. Переваги і недоліки кожного з них розглядаються нижче за допомогою рівнянь, що описують чутливість за вихідною напругою і не лінійність функціонування моста.
а б
в г
Рис. 3.3. Варіанти включення тензодатчиків в схему моста Уїнстона (Вінстона), (АД - активний; КД - компенсувальний датчик).
Варіант 1. Єдиний активний тензодатчик включено в рамено (рис. 3.3, а). Така схема використовується як для статичних, так і для динамічних вимірів, коли температурна компенсація не має істотного значення. Резистори ,та підбирають так, щоб забезпечити початкове балансування моста і максимальну чутливість схеми. У цьому варіанті робота моста характеризується найбільшою не лінійністю, а тому, для забезпечення похибки вимірювань в межах 1% необхідно, щоб відношення - приросту опору тензодатчика до його початковогоне було більшим за 0,02. Чутливість вимірювальної схеми на базі моста Уінстона з тензодатчиком характеризується зміною напруги на одиницю деформації e, яка також дорівнює добутку чутливості тензодатчика на чутливість моста , де . (10) Отже, . (11) З рівняння (11) випливає, що на чутливість системи впливають чотири чинники. Перший - ефективність схеми , що обмежує допустимий рівень напруги таким практичним діапазоном: [50% (r=1), 80% ( r=4), 90% (r=9)]. Другий чинник - чутливість тензодатчика , що для металевих датчиків знаходиться між 2 і 4. Третій чинник - розсіювана датчиком потужність , що залежить від матеріалу, на якому встановлено датчик і розмірів тензодатчика. Четвертий чинник - опір датчика , який лежить в діапазоні 120…1000 Ом. Варіант 2. Схема моста Уінстона з двома активними раменами і(рис. 3.3, б). В цій схемі і - постійні опори. Є два способи використання цієї схеми. Перший з них забезпечує температурну конденсацію для одного активного датчика в положенні , коли компенсувальний датчик в положенні має таку ж температуру, що й активний. Для цього необхідно наклеювати обидва датчики на одному і тому ж матеріалі. Не лінійність роботи схеми така, як і для одного активного датчика в варіанті 1. Єдиною перевагою даної схеми перед варіантом 1 є зниження температурної чутливості схеми. Другий спосіб застосування цієї схеми дає змогу отримати підвищену чутливість за збереження температурної компенсації і зменшення не лінійності. Нехай датчики 1 і 2 встановлені відповідно на верхній і нижній поверхнях одного і того ж поперечного перерізу балки. У цьому випадку, обидва датчика знаходяться в однакових теплових умовах і температурні зміни опору не допускаються. Деформації двох датчиків за згину балки повинні мати протилежні знаки (і однакову величину). Тому вихідна напруга подвоюється за умови, що деформації однакові за величиною і протилежні за знаком. Таким чином, використання пари датчиків у цьому випадку дозволяє збільшити чутливість схеми, знизити не лінійність і виключити температурну залежність. Головним недоліком цієї схеми є те, що і ефективність схеми 50%. Варіант 3. Два активних датчики встановлені в раменах ісхеми (рис. 3.3, в). Раменоможна використовувати так само, як в варіанті 2, для забезпечення температурної компенсації і для підвищення чутливості. Принциповою перевагою варіанту 3 над варіантом 2 є можливість збільшити ефективність схеми з 50% для до 80% - 90% при значеннях від 4 до 9, оскільки для початкового балансування моста не потребується . Окрім того, якщо відношення та мають однакову величину і протилежні знаки, то для будь-якого значення не лінійність дорівнює нулю. У випадку, коли рамено є активним, а рамено - термокомпенсувальним, нелінійний член має такий самий вигляд, як і схемі з одним активним датчиком. Чутливість схеми наближується до чутливості моста з чотирма раменами, що описані нижче. Варіант 4. У цьому випадку (рис. 3.3, г) використовують чотири активних тензодатчики так, що повинно дорівнювати одиниці. У такій схемі досягають повної температурної компенсації за умови, що однакові датчики встановлені на поверхнях одного і того ж матеріалу і вони є в однакових температурних умовах. Основні переваги моста з чотирма раменами - температурна компенсованість, лінійність і можливість конструювати вимірювальні схеми, що не допускають небажану чутливість до згинального чи осьового навантаження . Аналіз чутливості розглянутих варіантів схем показує, що чутливість може змінюватися від для варіанта 2 до для варіанта 4 за значення для варіанта 1 (). У загальному випадку, використання диференціальних підсилювачів з високим коефіцієнтом підсилення для підвищення чутливості вимірювальних схем є економічнішим від використання декількох тензодатчиків.
Читайте також:
|
||||||||
|