Pomiar odkształceń

W zależności od potrzeb aparatura do pomiaru odkształceń może stanowić prosty układ mostka Wheathestone’a lub też dodatkowo zawierać wzmocniające układy elektronowe. Najprostszym miernikiem zmian oporu elektrycznego, wynikłych wskutek zmian e, jest mostek Wheathestone’a. W danym przypadku zamiast oporów Ri i R2 włączone są tensometry: czynny Tc i kompensacyjnym. Zadaniem tego ostatniego jest kompensacja wpływu zmian temperatury (program uprawnienia budowlane na komputer).

Mostek zeruje się przed każdym pomiarem za pomocą zmiennego opornika (potencjometru) P. Zmiany oporu tensometru Tc wywołane odkształceniem powodują rozstrojenie mostka oraz wychylenie plamki świetlnej (lub strzałki) galwanometru. Odczytując na AR skali wychylenie galwanometru, można wyznaczyć lub też bezpośrednio e. Każde następne obciążenie lub odciążenie zwiększa lub zmniejsza wychylenie, a więc i odczyt Jest to pomiar tzw. metodą wychyłową (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Do badań statycznych stosuje się tzw. metodę zerową.

Przy układzie pomiaru dokonuje się przez zrównoważenie mostka przed i po obciążeniu. Mostek doprowadza się do zrównoważenia za pomocą zmiennego, wycechowanego oporu regulowanego. Różnica wartości odczytu przed obciążeniem (przy zrównoważonym mostku) i po obciążeniu (mostek ponownie zrównoważony) daje w zależności od skali przyrządu wartość. W omówionych powyżej prostych układach zachodzi konieczność stosowania bardzo czułych galwanometrów lusterkowych o czułości 10-8 A (uprawnienia budowlane).

Galwano-metry te są przyrządami bardzo wrażliwymi na wstrząsy (transport) i mogą być stosowane w zasadzie tylko do badań laboratoryjnych. W związku z powyższym do badań w terenie i w laboratoriach stosuje się układy elektronowe, w których sygnał elektryczny przy rozstrojonym mostku jest wzmacniany, a rolę galwanometru spełnia miliamperomierz (program egzamin ustny). Mostki tego rodzaju zasilane są (w przeciwieństwie do poprzednio omówionych) prądem zmiennym, a -to w celu wyeliminowania efektu termoelektrycznego, jak też z uwagi na znacznie prostszą konstrukcję wzmacniaczy elektronowych zmienno-prądowych. Przykład układu blokowego mostka tensometrycznego ze wzmacniaczem.

Współczesne aparatury

Generator 3 wytwarzający napięcie 4 V, 1000 Hz zasila mostek w punktach A i C. Na wyjściu BD otrzymuje się napięcie proporcjonalne do „rozstrojenia” mostka pomiarowego. Następnie napięcie to, wzmacniane za pomocą układu elektronowego 1, przechodzi na detektor fazoczuły (dyskryminator fazy) 2, który powoduje, iż strzałka miliamperomierza wychyla się w jedną lub w drugą stronę od położenia zerowego, a to w zależności od znaku odkształcenia (rozciąganie, ściskanie) (opinie o programie). Współczesne aparatury do tensometrii oporowej dają z reguły odczyty e przy możliwości pracy z czujnikami o różnej wartości k. Stosowane ponadto tzw. skrzynki przełącznikowe dają możność dokonywania pomiarów dla wielu punktów pomiarowych jednocześnie.

Do pomiaru e przy obciążeniach dynamicznych wykorzystywane są aparatury z odpowiednimi rejestratorami dającymi wykres. Rejestratorami tymi mogą być oscylografy katodowe, pętlicowe lub różnego typu pisaki. Zasada działania tensometrów indukcyjnych jest następująca odkształcenie badanego elementu powoduje zmianę położenia zwory 2 w stosunku do rdzenia 1, co z kolei wywołuje zmianę oporności całkowitej układu (segregator aktów prawnych). Zmiany te wykazywane są przez połączony z cewkami układ mostkowy lub transformatorowy.

W przypadkach znacznych przesunięć zwory w stosunku do rdzenia występuje zjawisko nieliniowości wskazań i wygodniej jest stosować czujnik z przesuwnym rdzeniem. Tensometry indukcyjne mają szereg zalet predestynujących je do stosowania w pewnych specyficznych warunkach (promocja 3 w 1). I tak odznaczają się one stabilnością w pracy, dużą rozpiętością w wielkości baz pomiarowych (0,5-7-200 mm), są mało wrażliwe na wilgoć oraz nie wykazują (w przeciwieństwie np. do czujników oporowych) zjawiska pełzania.