CAPITOLUL 1
PRINCIPII DE MASURARE
1.1 Montajul în punte
Pentru realizarea unei masurari de precizie, în tensometria electrica se
foloseste montajul în punte al traductorilor. Relatiile de baza din tensometria
electrica ce exprima legatura liniara dintre deformatii si variatia parametrului
electric si data de traductorul de masura, pune usor în evidenta elementele
componente ale circuitului de masura [37].
Astfel, în cazul utilizarii traductorului rezistiv rezulta ca pentru a fi posibila
masurarea unei alungiri 10 6...10 3 − − e = , cu un traductor cu rezistenta electrica R=100
ohmi si constanta k=2, este necesar ca circuitul de masura sa sesizeze variatii de
rezistenta:
D = × × e = ( )= W − − R k R 2 x 102 x 10 6...10 3 0.0002 ... 0.2 (1.1)
Practic este foarte dificil sa se masoare, cu suficienta precizie, asemenea
variatii de rezistenta cu ohmetre obisnuite, fapt care impune utilizarea unui montaj
electric în punte, montaj ce poate sa asigure precizia dorita. Puntea devine astfel
elementul principal al oricarui aparat pentru masurari tensoelectrice.
Cel mai simplu montaj în punte este puntea Wheatstone (Figura 1.1). În
montajul clasic aceasta punte este alimentata de la o sursa de curent continuu iar pe
diagonala de masura este conectat un galvanometru.
Figura 1.1 Puntea Wheatstone
U
A C
B
D
I1-Ig
I2+Ig
I1
I2
R1
R2
R4
R3
I
Ig
8
Daca rezistentele puntii satisfac conditia:
1 3 2 4 R ×R = R ×R (1.2)
prin galvanometru nu trece curent (Ig = 0), puntea este echilibrata. Orice modificare
suferita de una din cele patru rezistente va afecta starea de echilibru a puntii, având
ca urmare trecerea unui curent prin galvanometru (Ig 0), curent a carui valoare va
caracteriza aceasta modificare de rezistenta.
Pastrarea liniaritatii relatiei = e
D k
R
R
si evitarea deteriorarii traductorului
tensometric aplicat pe piesa de masurat sunt asigurate atâta timp cât intensitatea
curentului care trece prind traductor nu provoaca o încalzire excesiva a acestuia. De
aceea, practic se limiteaza aceasta intensitate la valoarea It = 20 ... 30 mA, ea
determinând – functie si de valoarea rezistentelor din bratele puntii – marimea
tensiunii U aplicate la bornele A, C ale diagonalei de alimentare.
Intensitatea curentului Ig care trece prin galvanometru în cazul dezechilibrarii
puntii se obtine cu relatia:
( )( ) ( ) ( ) g 1 4 2 3 1 2 3 4 2 4 1 2
2 4 1 3
g R R R R R R R R R R R R R
R R R R
I U
+ + + + + +
× − ×
= × (1.3)
Cu ajutorul acestei relatii se va putea analiza majoritatea problemelor legate
de metodele de masurare cu puntile tensometrice. Aceste metode sunt enumerate în
ceea ce urmeaza.
1.1.1 Masurarea prin metoda deviatiei (punte neechilibrata)
Dependenta data de relatia de mai sus, dintre intensitatea curentului din
galvanometru si oricare din rezistentele puntii, de exemplu rezistenta R1 a
traductorului de masura, nu este liniara.
În timpul masurarii unei deformatii intereseaza variatia de curent
corespunzator unei variatii R1 pe care o produce alungirea asupra rezistentei
traductorului. Deoarece, dupa cum s-a vazut, aceasta variatie de rezistenta este
foarte mica în raport cu rezistenta R1, cuprins între 150 ohmi si 350 ohmi. Curba
obtinuta scoate în evidenta neliniaritatea relatiei dintre cele doua marimi. În figura
1.2.b este reprezentata tot variatia curentului Ig, însa pentru un domeniu mult mai
restrâns al variatiei rezistentei R1 si anume de la 245 la 255 ohmi, ceea ce
corespunde unor variatii foarte mari (±2%) al alungirii. Este o reprezentare la o
scara marita a portiunii încercuite din curba din figura 1.2.a.; apropierea ei de o linie
dreapta permite sa se traga concluzia ca, pentru cazurile practice, dependenta dintre
Ig si R1 se poate admite ca fiind liniara.
Curs la materia de cercetare experimentala
Documentul este oferit gratuit,
trebuie doar să te autentifici in contul tău.
