c. Mạch cầu đầyđủ
3.3. Chọn thiết bị cảm biến strain gauge
Strain gauge là thiết bị cảm biến có độ chính xác cao. Hiện nay trên thế giới có các hãng nổi tiếng sản xuất strain gauge : HBM, OMEGA. Vật liệu thƣờng đƣợc sử dụng để chế tạo strain gauge :
vật liệu thành phần GF phạm vi sử dụng
hợp kim đồng
- niken 45% Ni, 55% Cu 2 đo biến dạng thông thƣờng
hợp kim isoelastic 36% Ni, 8% Cr, 0,5% Mo, 55,5% Fe 3,5 đo biến dạng (dạng động học) hợp kim manganin 84% Cu, 12% Mn, 4% Ni 0,5 đo biến dạng (dạng va đập) hợp kim karma 74% Ni, 20% Cr, 3% Fe, 3%Al 2,4 đo biến dạng (ở nhiệt độ cao)
Bảng 3.5. Bảng vật liệu chế tạo cảm biến strain gauge.
Trong thực tế, tùy thuộc vào các trạng thái ứng suất cần xác định mà có các loại cảm biến strain gauge khác nhau.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Hình 3.4. Strain gauge đo biến dạng dài thông thường.
Tùy vào phƣơng của trạng thái ứng suất đơn cần xác định mà strain gauge đƣợc dán theo góc θ = 0 – 900. Strain gauge đo biến dạng thông thƣờng này đƣợc ứng dụng trong các thí nghiệm kéo nén, uốn thuần túy…
- Trạng thái ứng suất phẳng.
Với mục đích khảo sát đồng thời mối tƣơng quan giữa các thành phần ứng suất trong trạng thái ứng suất phẳng mà có các dạng cảm biến strain gauge.
Strain gauge xác định biến dạng của 2 thành phần ứng suất chính. Biến dạng của 2 thành phần ứng suất này đƣợc đo theo 2 phƣơng vuông góc θ = 900
Hình 3.5. strain gauge đo biến dạng theo 2 phương vuông góc.
Nhằm khảo sát mối tƣơng quan đồng thời giữa ứng suất cắt và ứng suất chính, có dạng cảm biến strain gauge rosette hình chữ nhật : đo theo 3 phƣơng θ1 = 00, θ2 = 450, θ3 = 900. Hoặc strain gauge rosette tam giác đều đo theo 3 phƣơng : θ1 = 00, θ2
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Hình 3.6. Strain gauge rosete hình chữ nhật
Từ những ứng dụng đo của các thiết bị cảm biến strain gauge nên trên. Do trục đo chỉ chịu xoắn thuần túy khi làm việc, nên trên 2 phƣơng 450
và 1350 biến dạng là lớn nhất. Do đó, chọn loại cảm biến đo biến dạng trục đo có dạng đo theo 2 phƣơng vuông góc .
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Các thông số của shear srain gauge .
GF Điện áp mạch đo Điện áp kích thích Điện trở strain gauge
2,06 0,75 mV/V 10 V 350 Ω
Bảng 3.6. Bảng hệ số strain gauge.