Ma’ruza - ____. Tenzodatchiklar va ularni turlari. Tenzodatchiklarni ishlab chiqarishdagi o’rni.
Tenzodatchik so‘zi lotincha Tensus so‘zidan olingan bo‘lib, kuchlanish degan ma’noni beradi. Bu datchiklar mexanik deformatsiyalarni elektr signallariga aylantirish uchun xizmat qiladi. Bu effekt materiallarni qarshiligini deformatsiya ta’siri ostida elektr qarshiligini o‘zgarishiga asoslangan. Ularni ikki xil usulda tayyorlanadi:
plyonkali
ingicha o‘tkazgichli
Tenzodatchiklar odatda elastik materiallarga almashtirilib yoki maxkamlanib juda ko‘p texnik qurilmalarda keng qo‘llaniladi. Masalan:
- kuch o‘lchash datchiklari
- bosim o‘lchash datchiklari
- tezlanishni o‘lchash datchiklari (akselerometr)
- kuchishni (siljishni) o‘lchash datchiklari
- aylanish momentini o‘lchash datchiklari.
Ularni keng qo‘llanilgan soxasi katta va kichik o‘lchamdagi elektron tarozilardir. Tenzodatchiklar asosida ko‘rilgan og‘irlikni o‘lchash tarozilarini aniqlik darajasi mexanik tarozilariga qaraganda bir necha barobar yuqori.
1843 yili ingliz fizigi Charliz Uitson qarshiliklarni o‘lchashni ko‘prik usulini kashf etgandan keyin qarshiliklarni aniqroq o‘lchash imkoniyati paydo bo‘ldi. Bu esa qarshiliklarni o‘zgarishini o‘lchash bilan bog‘liq datchiklar tayyorlash imkoniyatini yaratdi. Tenzo effekt o‘tgan asrni 40 yillarida kashf etilgan bo‘lsada undan amaliy maqsadlarda foydalanish faqat elektronikani yetarli darajada rivojlanib olgandan keyingina boshlandi.
Tenzodatchiklar odatda tugallangan elektron- formali qurilma sifatida tayyorlanadi. Undagi elektron blokda ko‘prik usulda qarshiliklar ulangan bo‘lib undan bitta uzeli tenzoqarshilikdan iborat bo‘ladi. Ko‘prik tarkibidagi tenzoqarshiligini deformatsiya asosida o‘zgarishi ko‘prikga qo‘yilgan kuchlanishni chiqish kuchlanishini o‘zgarishiga olib keladi ko‘prik sxemasi va ulanishi rasmda ko‘rsatilgan.
1
2
3
5
4
59 – rasm. Ko‘prik ulanish sxemasi
Bu yerda 1- tenzorezistor, 2- qarshiliklar, 3- kirish kuchlanishini uzatish o‘tkazigichi, odatda kuchlanishni ko‘prikga uzatish o‘tkazgichlari ikkitadan bo‘lib, ikkinchi o‘tkazgichi «sensor» deb atalib o‘tkazgichni temperaturalari qarshiligini kompesatsiyalash uchun xizmat qiladi. 4-chiqish kuchlanishi o‘tkazgichlari, 5- tashqi elektromagnit ta’sirlarni chegaralash ekrani.
Tenzodatchiklarga markasi, ishlab chiqarishda tanlangan holatga qarab kirish kuchlanishi, 5, 6, 10, 15 V stabillashgan bo‘lishi mumkin. Chiqish kuchlanishi esa qo‘yilayotgan kuchlanishga karali bo‘lib, u tashqi ta’sir kuchiga karali bo‘lib 2mV/V, 3mV/V bo‘lishi mumkin. Bu ko‘rsatkich datchik sezgirligini xam belgilaydi.
Xozirgi zamon tenzodatchiklari chiqish signallari raqamliga o‘tib bormoqda. Bunday datchiklarga maxsus elektron bloklar qo‘yilib, chiqish signallarini bevosita raqamli signallarga aylantirib bermoqda. Bunday datchiklarni aniqli darajasi yanada ortgan. Chunki raqamli signalga o‘tish bilan chiqish signalga bo‘layotgan tashqi ta’sirlar (ulanish kontaktlaridagi, o‘tkazgichga bo‘layotgan temperatura ta’sirlari, o‘tkazgich turi) umuman olib tashlanadi.
Standart tenzodatchiklar o‘rnatilish holatlariga qarab bir necha formalarda tayyorlanadi:
1. Ustun ko‘rinishida
3
1
2
60 – rasm. Tenzodatchik
Ustun ko‘rinishidagi tenzodatchiklar siqilish deformatsiyalarini o‘lchash va yozish uchun mo‘ljallangan. Ko‘rsatib o‘tilgan datchik avtomobil va vagonlarni og‘irligini o‘lchash uchun mo‘ljallangan elektron tarozilarga o‘rnatish uchun mo‘ljallangan. Datchikni maksimal siqilishi 1,5 - 2 mmdan ortiq bo‘lmaydi. Bu yerda 1-datchik va uni elektron bloki, 2- datchikga kuchlanish uzatib signal olish o‘tkazgichi, 3-datchikni davriy mexanik ta’sirlar asosida aylanib ketishidan chegaralovchi qismi.
Balka ko‘rinishida
2
3
1
61 – rasm. Balka ko‘rinishidagi tenzodatchik
Balka ko‘rinishidagi tenzodatchiklar egilishdagi deformatsiyalarni yozish va o‘lchash uchun mo‘ljalaniladi. Bu yerda 1-kuch quyilish joyi bo‘lib unga ta’sir yuqoridan yoki quyi qismidan perpendikulyar qo‘yiladi. 2- datchikni maxkamlash teshiklari. 3-datchikga kuchlanish uzatib signal olish o‘tkazgichi. Datchikni egilishi 1,5 - 2 mmdan ortiq bo‘lmaydi.
Balka ko‘rinishida (tashqiy temperatura ta’siridan himoyalangan)
62 – rasm. Tashqiy temperatura ta’siridan himoyalangan ko‘rinishi
Bu datchik yuqorida keltirilgan datchik bilan bir xil bo‘lib, egilish deformatsiya kuchini yozish va o‘lchash uchun mo‘ljallangan. Faqat uni elektron bloki va tenzorezistori maxsus sifon bilan himoyalangan. Sifon ichiga maxsus inert gaz to‘ldirilgan bo‘lib, u datchikni tashqi temperatura ta’siridan himoyalaydi.
S – ko‘rinishida
2
1
63 – rasm. S – ko‘rinishidagi tenzodatchik
S – shaklidagi tenzodatchik cho‘zilish deformatsiyasi ta’sirini yozish va o‘lchash uchun mo‘ljallangan. Bu yerda 1- datchikni cho‘zilishni o‘lchashga maxkamlash teshiklari. 2- datchikga kuchlanish uzatib signal olish o‘tkazgichi. Datchikni cho‘zilishi 1,5 - 2 mm dan ortiq bo‘lmaydi.
Barcha datchiklarni deformatsiya ta’sirini o‘lchashga o‘rnatilganda himoyalash maxkamlamasi qo‘yiladi. Bu maxkamlamalar datchikga ortiqcha deformatsiya ta’siri qo‘yilganda sinishdan saqlashga xizmat qiladi. Xar bir datchikni o‘rnatishdan oldin deformatsiya ta’sir yo‘nalishini, qiymatini oldindan baholash lozim. Shu asosida datchikni konstruktiv ko‘rinishi, texnik xarakteristikasi tanlanadi.
Misol uchun bitta sanoat tenzodatchigini texnik xarakteristikalarini keltiramiz:
15 – jadval
|
