Элементы медицинских приборов и систем

Описание лабораторной установки

Лабораторная установка предназначена для определения дефор-маций изгибной балки с помощью тензорезисторов. Схема установ-ки показана на рис. 4.13.

Рис. 4.13. Лабораторная установка

Преобразователи наклеены на консольно закрепленную балку попарно (один сверху, другой снизу) в трех сечениях на расстояниях L₁, L₂, L₃ от точки приложения силы P_x. Каждая пара тензорезисто-ров включается в мостовую схему (рис. 4.14), образованную парой преобразователей и резисторами R1–R5. Потенциометром R5 осу-ществляется балансировка моста (установка на ноль). Сопротивле-ния всех тензорезисторов одинаковы и равны R.

Рис. 4.14. Мостовая схема

46

Так как схема включения представляет собой полумост, то вы-ходное напряжение

21. 
    _x ¹₂ U _{п R}^{R 1}₂ U _{п R} ¹₂U _п K_т ,
    

где коэффициент тензочувствительности K_т = 2. Экспериментально полученное значение деформации балки

^2U x _,


^э K _тU_п

а с учетом K_т = 2

^{U x} .
_э ^Uп

Теоретически значение деформации на расстоянии L_i от точки приложения силы

^MPx ^Li _,


E W_x E W_xE

где σ – нормальные напряжения в материале балки;

W_x – момент сопротивления поперечного сечения балки:


W_x bh² 6;


b и h – ширина и толщина балки;


E – модуль упругости материала балки (для используемой в ла-бораторной работе балки из сплава Д16Т E = 0,7·10¹¹ Па).

Подставляя в эту формулу экспериментально полученное значе-ние деформации, можно определить вес P_x, действующий на балку:

_Px э^EWx _.
L_i

47