AA jauge de contrainte de la grille unique de la série:
Spécification de la jauge de tension:
| Modèle |
DIM DE GRILLE |
L'APPUI DIM |
Le fluage |
|
| |
| L (mm) |
W (mm) |
L (mm) |
W (mm) |
|
| BF120-3AA(**) |
2.8 |
2 |
6.4 |
3.5 |
N8, N6, N3, N1, N0 |
|
| BF240-3AA(**) |
3.2 |
3.06 |
7.4 |
4.5 |
N8 |
|
| BF(BA)300-3AA(**) |
2.9 |
1.8 |
5.5 |
2.5 |
|
|
| BF(BA)350-1AA(**) |
1.5 |
2.5 |
4.5 |
3.5 |
N3, N0, N8, N6, N4, |
|
| N2, T0, T2, T4, T6, T8 |
|
| BF(BA)350-2AA-d'une(**) |
2.4 |
3 |
5 |
4 |
|
|
| ZF350-2AA(**) |
1.9 |
2.8 |
5.6 |
4 |
T6, T4, T0, |
|
| N8, N6, N4, N1, N0 |
|
| BF(BA)350-2AA-P(**) |
2 |
2.4 |
5 |
3.5 |
N0, N2, |
|
| T0, T2, T4, T6, T8 |
|
| BF(BA)350-2AA(**) |
2.5 |
3.3 |
6.5 |
4.5 |
N9, N7, N5, N3, N1, N0, |
|
| ZF1000-2AA(**) |
N8, N6, N4, N2, T0, |
|
| |
T2, T4, T6, T8, T1 |
|
| ZF1000-3AA-B(**) |
3 |
3.1 |
14.2 |
4.5 |
N7, N6, N5, |
|
| ZF350-3AA-B(**) |
N3, N2, N1, N0 |
|
| |
T8, T4, T3, T2 |
|
| BF350-3AA-d'une(**) |
3.2 |
1.6 |
6.9 |
3 |
N8, N6 |
|
| BF(BA)350-3AA(**) |
3.2 |
3.1 |
7.5 |
4.5 |
N9, N7, N5, N3, |
|
| N1, N0, N8, N6, N4, |
|
| N2, T0, T2, T4, T6, |
|
| T8, T1, T3, T5 |
|
| ZF350-3AA(**) |
3.2 |
3.2 |
7.5 |
4.5 |
N0, N8, N6, N4, N2 |
|
| ZF1000-3AA(**) |
3.1 |
2.6 |
7.5 |
4 |
T4, T0, |
|
| N6, N5, N4, N3, N1, N0 |
|
| BF(BA)350-4AA(**) |
3.8 |
2.7 |
8.2 |
4.2 |
N9, N7, N5, N3, |
|
| ZF1000-4AA(**) |
N1, N0, N8, 6, n4, N2, |
|
| |
T0, T2, T4, T6, T8 |
|
| BF(BA)350-5AA(**) |
5 |
2.9 |
9.2 |
4.5 |
|
|
| ZF1000-5AA(**) |
|
| ZF1000-1.5AA(**) |
1.5 |
4 |
5 |
5.2 |
T8 |
|
| ZF1000-1.5AA-d'une(**) |
1.5 |
2.5 |
4.5 |
3 |
T8 |
|
| BF1000-2AA(**) |
2.2 |
4.6 |
5.8 |
5.8 |
N0, N6, T6, T8 |
|
| ZF1000-2AA-d'une(**) |
2.1 |
3.3 |
5.8 |
4.5 |
T8 |
|
| BF(BA)1000-3AA(**) |
3 |
5.3 |
6.8 |
6.5 |
N3, N1, N8, N6, N4, |
|
| BF(BA)1000-4AA(**) |
4 |
4.3 |
7.8 |
5.5 |
T0, T2, T6 |
|
| BF(BA)1000-6AA(**) |
6 |
4 |
10 |
5.5 |
|
|
Nom de jauge de contrainte règles:
D'autres catalogue de jauge de contrainte:
Si une bande de métal conducteur est étirée, il deviendra skinnier et plus longtemps, les changements résultant en une augmentation de la résistance électrique de bout en bout. Inversement, si une bande de métal conducteur est placé sous la force de compression (sans déformation), il s'élargir et de raccourcir. Si ces contraintes sont conservés au sein de la limite élastique de la bande métallique (de sorte que la bande de Gaza ne pas déformer de façon permanente), la bande peut être utilisé comme un élément de mesure pour la force physique, le montant de la force appliquée déduite de la mesure de sa résistance.
Un tel dispositif est appelé une Souche de la jauge. Jauges de contrainte sont fréquemment utilisés en génie mécanique de la recherche et développement afin de mesurer les contraintes générées par la machinerie. Tests de composants d'aéronefs est un domaine de l'application, de minuscules bandes de jauge de souche collés aux membres structurels, liens, et tout autre élément essentiel d'une cellule pour mesurer le stress. La plupart des jauges de contrainte sont plus petits qu'un timbre.
Une souche du calibre des conducteurs sont très minces: Si vous faites de fil rond, à propos de 1/1000 pouce de diamètre. Alternativement, les conducteurs de jauge de contrainte peut être de fines bandes de film métallique déposés sur un substrat non conductrice matériau appelé le Transporteur. La dernière forme de jauge de tension est représenté dans l'illustration précédente. Le nom de " collé " de jauge est donnée à jauges de contrainte qui sont collés à une plus grande structure de moins de stress (appelé le Spécimen d'essai). La tâche de jauges de contrainte de collage pour tester les spécimens peuvent paraître très simple, mais il n'est pas. " " De jaugeage est un métier dans son propre droit, absolument essentiel pour obtenir des mesures précises, souche stable. Il est également possible d'utiliser un fil de calibre démonté tendue entre deux points de mécanique pour mesurer la tension, mais cette technique a ses limites.
Jauge de contrainte typique résistances vont de 30 Ω à 3 kΩ (non stressées). Cette résistance peut changer seulement une fraction de un pour cent pour la pleine gamme de la force de la jauge, étant donné les limites imposées par les limites élastiques de la jauge de matériel et de l'éprouvette. Les forces suffisamment grande pour induire une plus grande résistance changements permettraient d'déformer de façon permanente le spécimen de test et/ou le calibre des conducteurs eux-mêmes, ce qui réduit la jauge comme un appareil de mesure. Ainsi, afin de pouvoir utiliser la jauge de tension comme un instrument pratique, nous devons mesurer extrêmement petits changements dans la résistance avec une précision élevée.
De tels appels exigeant de précision pour un circuit de mesure de pont. Contrairement au pont de Wheatstone indiqué dans le dernier chapitre en utilisant un détecteur d'équilibre null et un opérateur humain pour maintenir un état de l'équilibre, un pont de jauge de contrainte circuit indique que la souche mesurée par le degré de Déséquilibre, et utilise un voltmètre de précision dans le centre du pont de fournir une mesure précise de ce déséquilibre:
Généralement, le rhéostat bras du pont (R2 Dans le diagramme) est réglé à une valeur égale à la résistance de jauge de contrainte avec aucune force appliquée. Le ratio de deux bras du pont (R1 Et R3) est égale à l'autre. Ainsi, avec aucune force appliquée à la jauge de tension, le pont sera de façon symétrique équilibré et le voltmètre indique zéro volt, ce qui représente zéro de travail sur la jauge de tension. En tant que la jauge de tension est soit comprimé ou tendue, sa résistance va diminuer ou augmenter, respectivement, par conséquent de déséquilibrer le pont et la production d'une indication dans le voltmètre. Cet arrangement, avec un élément unique du pont en train de changer la résistance en réponse à la variable mesurée (force mécanique), est connu comme un Quart de Circuit de pont.
Comme la distance entre la jauge de tension et les trois autres résistances dans le circuit de pont peut être important, résistance du fil a un impact significatif sur le fonctionnement du circuit. Pour illustrer les effets de la résistance du fil, je vais vous montrer le même schéma de principe, mais ajouter deux symboles de résistance en série avec la jauge de tension pour représenter le fils:
La résistance de la jauge de contrainte (Rgauge) n'est pas la seule résistance actuellement mesurée: Le fil résistances Rwire Rwire1 et2, étant en série avec Rgauge, contribuent également à la résistance de la moitié inférieure du bras de rhéostat du pont, et par conséquent contribuer à l'indication du voltmètre. Cela, bien sûr, va être faussement interprété par la jauge de contrainte physique sur la jauge.
Bien que cet effet ne peut pas être complètement éliminé dans cette configuration, il peut être minimisé avec l'ajout d'un troisième fil reliant le côté droit de le voltmètre directement à la partie supérieure de fil de la jauge de tension:
Parce que le troisième fil porte pratiquement pas de courant (en raison de le voltmètre est extrêmement haute résistance interne), sa résistance ne baisse pas tout montant substantiel de la tension. Remarquez comment la résistance du fil supérieur (Rwire1) a été " ignorée " Maintenant que le voltmètre se connecte directement à la borne supérieure de la jauge de tension, laissant seulement la partie inférieure de la résistance du fil (Rwire2) afin de contribuer toute résistance parasite en série avec la jauge. Pas une solution parfaite, bien sûr, mais deux fois aussi bon que le dernier circuit!
Il existe un moyen, toutefois, pour réduire la résistance du fil au-delà de la méthode d'erreur décrits précédemment, et aussi aider à atténuer un autre genre de mesure Erreur due à la température. Un malheureux caractéristique de jauges de contrainte est que de changement de résistance aux changements de température. C'est une propriété commune à tous les conducteurs, certains plus que d'autres. Ainsi, notre circuit quart-de-pont comme illustré (soit avec deux ou trois fils reliant le comparateur sur le pont) fonctionne comme un thermomètre tout aussi bien qu'il n'est une souche témoin. Si tous nous voulons faire est de mesurer la déformation, c'est pas bon. Nous pouvons transcender ce problème, cependant, en utilisant une jauge de contrainte " factices " au lieu de R2, de sorte que Les deux Éléments de la résistance du rhéostat va changer de bras dans la même proportion lorsque des changements de température, annulant ainsi les effets du changement de température:
Les résistances R1 Et R3 Sont d'égalité de valeur de résistance, et les jauges de contrainte sont identiques à l'autre. Avec aucune force appliquée, le pont devrait être dans un état parfaitement équilibré et le voltmètre doit s'inscrire 0 volts. Les deux jauges sont collés sur le même test, mais un seul spécimen est placé dans une position et l'orientation de manière à être exposés à de contrainte physique (l' Active la Jauge). L'autre manomètre est isolé de tous les stress mécanique, et agit comme un simple dispositif de compensation de température (la Jauge " factices "). Si les changements de température, les deux résistances de jauge va changer par le même pourcentage, et de l'état du pont de l'équilibre restera inchangé. Seule une résistance de différentiel (différence de la résistance entre les deux jauges de contrainte) produites par la force physique sur l'éprouvette peut modifier l'équilibre du pont.
Résistance du fil n'a pas incidence sur la précision du circuit autant qu'auparavant, parce que les fils reliant les deux jauges de contrainte pour le pont sont environ de longueur égale. Par conséquent, les sections supérieure et inférieure du bras de rhéostat du pont contiennent environ la même quantité de résistance parasite et leurs effets ont tendance à annuler:
Même si il y a maintenant deux jauges de contrainte dans le circuit de pont, un seul est sensible à la souche mécanique, et ainsi nous serions toujours se référer à cet arrangement comme un Quart-de-pont. Cependant, si nous devions prendre la jauge de contrainte supérieure et le positionner de sorte qu'il est exposé à l'en face de la force comme la partie inférieure de la jauge (c. -à-lorsque la partie supérieure de la jauge est comprimé, la jauge inférieure sera étirée, et vice versa), nous aurons Les deux Manomètres de répondre à la souche et le pont sera plus sensible à la force appliquée. Cette utilisation est connue comme une Demi-pont. Puisque les deux jauges de contrainte va augmenter ou diminuer la résistance de la même proportion en réponse aux changements de température, les effets du changement de température restent annulé et le circuit va souffrir Température minimale induite par l'erreur de mesure:
Un exemple de la façon dont une paire de jauges de contrainte peut être lié à un spécimen de test de manière à produire cet effet est illustré ici:
Avec aucune force appliquée à l'éprouvette, les deux jauges de contrainte ont l'égalité de la résistance et le circuit de pont est équilibré. Toutefois, quand une force vers le bas est appliquée à l'extrémité libre du spécimen, il va se plier à la baisse, n° 1 de jauge d'étirement et de compression n° 2 de jauge dans le même temps:
Dans les applications où de telles paires complémentaires de jauges de contrainte peut être collé à l'essai spécimen, il peut être avantageux de prendre toutes les quatre éléments du pont "actif", même pour une plus grande sensibilité. Ceci est appelé un Circuit en pont complet:
Les deux demi-pont et les configurations en pont complet à accorder une plus grande sensibilité au cours du trimestre-circuit de pont, mais il est souvent pas possible de bond paires complémentaires de jauges de contrainte à l'éprouvette. Ainsi, le circuit de quart-de-pont est fréquemment utilisé dans les systèmes de mesure de la souche.
Lorsque cela est possible, le full-bridge est la meilleure configuration à utiliser. Cela est vrai non seulement parce qu'il est plus sensible que les autres, mais parce qu'il est Linéaire Tandis que les autres ne sont pas. Quart-de-pont et les circuits de demi-pont de fournir un signal de sortie (déséquilibre) qui est seulement Approximativement Proportionnelle à force de jauge de contrainte appliquée. La linéarité, ou la proportionnalité, de ces circuits de pont est meilleure lorsque la quantité de changement de résistance en raison de la force appliquée est très petite par rapport à la résistance nominale de la jauge(s). Avec un full-bridge, cependant, la tension de sortie est directement proportionnelle à la force appliquée, avec aucun rapprochement (à condition que le changement de résistance causée par la force appliquée est égale pour tous les quatre jauges de contrainte! ).
Contrairement à l'Wheatstone et ponts Kelvin, qui fournissent la mesure à une condition de l'équilibre parfait et donc fonctionner indépendamment de la source de tension, le montant de la source (ou "") de la tension d'excitation de questions dans un déséquilibre de pont de ce genre. Par conséquent, les ponts de jauge de contrainte sont cotées en millivolts de déséquilibre produites Par Volt de l'excitation, Par Unité de mesure de la force. Un exemple typique pour une jauge de tension du type utilisé pour mesurer la force dans des environnements industriels est de 15 mV/V à 1000 livres. C'est, exactement à 1000 livres la force appliquée (soit ou de résistance en compression), le pont sera déséquilibré par 15 millivolts pour chaque volt de tension d'excitation. Encore une fois, un tel chiffre est précis si le circuit de pont est plein-actif (quatre jauges de contrainte active, un dans chaque bras du pont), mais seulement approximatif pour la demi-pont et pont de quart-arrangements.
Jauges de contrainte peut être acheté comme des unités complètes, avec les deux éléments de jauge de contrainte et de pont de résistances en un seul boîtier, scellé et encapsulé pour la protection contre les éléments, et équipées de points de fixation mécanique pour la pièce jointe à une machine ou de structure. Un tel paquet est généralement appelé une Cellule de chargement.
Comme de nombreux autres sujets abordés dans ce chapitre, les systèmes de jauge de contrainte peut devenir très complexe et toute une dissertation sur des jauges de contrainte serait au-delà de la portée de ce livre.
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