175095. lajstromszámú szabadalom • Nyúlásmérő bélyeges erőérzékeny mérőátalakító és eljárás annak beállítására
11 175095 12 lyeg az R3 ellenállásnak és az 52 nyúlásmérő bélyeg az R4 ellenállásnak felel meg. A híd-áramkör tápfeszültségét egy külső áramforrásból az 58 és a 60 pontokon kapja. A fent leírt áramkör a 6. ábrán látható hídkapcsolás kimenetén olyan kimenőjelet szolgáltat, amely tartalmazza mind a hajlító-, mipd a nyírófeszültség mérési eredményét, mind pedig a kettő kölcsönhatásaként keletkező torzítást. Részletezve, a 46 és az 50 nyúlásmérő bélyegek érzékelik a nyírásból és a hajlításból eredő húzófeszültségeket, míg a 48 és az 52 nyúlásmérő bélyegek érzékelik a nyírásból és a hajlításból eredő nyomófeszültségeket. így a nyúlásmérő bélyegek ellenállásának eredő változása változást idéz elő az 54 és 56 pontok között keletkező kimenő jelben, és ez a változás részben a nyírás, részben pedig a hajlítás változásának köszönhető, ahol ez utóbbi irányát tekintve megegyezik az előbbivel. Ugyanakkor azonban létezik egy torzító egymásrahatás is a hajlítás és a nyírás között, amely ebben az esetben negatív hatással van a híd-áramkör teljes kimenő jelére, de mivel a találmány szerint a mérési elrendezésben a hajlításból eredő feszültségkomponens értéke egyenlő nagyságú és ellentétes irányú, mint a nyírófeszültség mérésénél fellépő, a hajlítófeszültség által okozott torzítás, a kettő kompenzálja egymást. Mivel a fenti elrendezésben a haj lító-komponens a nyíró-komponenshez hozzáadódik, ezt a fajta kompenzálásnak nevezzük. Hasonló a helyzet abban az esetben is, ha a hajlítás által a nyírásban okozott torzítás pozitív hatással van a híd teljes kimenő jelére, ami bizonyos bonyolult tartóelem elrendezéseknél előfordul. Ekkor azonban szükség van a nyúlásmérő bélyegeknek a semleges NA vonalhoz képest történő felcserélésére. Ezt a kivételt mutatja a 7., 8. és 9. ábra, amelyeken látható, hogy a 46 és az 50 nyúlásmérő bélyegek elhelyezése olyan, hogy a nyírás által keltett húzófeszültséget és a hajlítás által keltett nyomófeszültséget érzékelik, míg a 48 és az 50 nyúlásmérő bélyegek elhelyezése olyan, hogy a hajlítás által keltett húzófeszültséget is nyírás által keltett nyomófeszültséget érzékelik. A híd kapcsolása pedig úgy alakul, hogy a 48 nyúlásmérő bélyeg az RÍ ellenállásnak, a 46 nyúlásmérő bélyeg az R2 ellenállásnak, az 52 nyúlásmérő bélyeg az R3 ellenállásnak és az 50 nyúlásmérő bélyeg az R4 ellenállásnak felel meg. Ily módon a híd kimenő jelének hajlítással arányos része kivonódik a nyírással arányos részből, és a mérésnél a hajlítással arányos rész értéke nagyságra egyező, de irányra nézve ellenkező, mint a hajlítás által a nyírófeszültség mérésében okozott torzítás, amely ebben az esetben pozitív irányú. Ily módon a hajlító komponens és a torzítási komponens kiejtik egymást. Mivel a hajlító komponens ebben az elrendezésben a nyíró komponensből kivonódik, ezt a fajta kompenzálást szubtraktív kompenzálásnak nevezzük. Mind az additív, mind pedig a szubtraktív kompenzálásnál a hajlító és a nyíró feszültségek kombinációja olyan, hogy lényegesen csökkenti, szinte megszünteti a hídáramkör kimenő jelének a terhelés támadáspontjának változására fellépő változását. Példaképpen a 4. ábrára hivatkozva, mozduljon el a 40 erő befelé (jobbra), ebben az esetben a mért nyírásból eredő feszültségértékek növekednek, mivel csökken a hajlításnak a nyírásra gyakorolt negatív irányú hatása. Ugyanakkor azonban a mért hajlításból eredő feszültségértékek csökkennek, mivel csökken az alkalmazott hajlítónyomaték. A nyúlásmérő bélyegeknek a semleges NA vonalhoz képest történő optimális pozicionálásával — azaz a 62 távolság optimális megválasztásával — elérhetők, hogy a hídáramkör teljes kimenő jelében mutatkozó csökkenés, amely a hajlítást figyelő nyúlásmérő bélyegek viselkedésének következménye, teljesen megegyezik, de ellenkező irányú, mint az a kimenő jel növekedés, amely a negatív irányban ható torzítási tényező csökkenése miatt lép fel. Mivel a 46 és az 50 nyúlásmérő bélyegek a nyírásból eredő húzófeszültség, a torzítási tényező és a hajlító feszültség összegét mérik, a 48 és 52 nyúlásmérő bélyegek pedig a nyírásból eredő nyomófeszültség a torzítási tényező és a hajlító feszültség összegét mérik, a kombináció által meghatározott teljes erő végül is alapjában véve konstans marad. Így hídáramkör kimenete végül is közel érzéktelen lesz a terhelés támadáspontjának változására. Gyakorlatilag a korábban ismert mérőátalakítóhoz képest a támadáspont-érzéketlenség nagyobb, mint 15- szörös mértékben megjavul. A szubtraktív kompenzálás esetében, ahol a torzítási tényező pozitív előjelű, a mérőátalakító viselkedése hasonló. Így a szubtraktív kompenzálásnál, ha az alkalmazott 40 erő befelé mozdul el, akkor a pozitív irányú torzítási tényező csökken, mivel csökken a hajlító feszültség. A 46 és az 50 nyúlásmérő bélyegek a nyírásból eredő húzófeszültség, a torzítási tényező, és a hajlításból eredő nyomófeszültség algebrai összegét a 48 és az 52 nyúlásmérő bélyegek pedig a nyírásból eredő nyomófeszültség, a torzítási tényező és a hajlításból eredő húzófeszültség algebrai összeget mérik. Az érzékelt hajlítófeszültség pedig kivonódik az érzékelt nyírófeszültségből és az értékeket úgy választottuk meg, hogy a kivonódó rész egyező nagyságú és ellenkező irányú, mint a pozitív irányú torzítási faktor. Ily módon, a nyúlásmérő bélyegek által érzékelt teljes feszültség állandó marad, és a mérőátalakító közel érzéketlen lesz a mérendő erő támadáspontjának változásaival szemben. A fentieknek megfelelőek a viszonyok természetesen abban az esetben is, ha a mérendő erő nem befelé, hanem kifelé mozdul el, a mérőátalakító kimenetén nem jön létre változás. Ezen kívül a találmány szerinti mérőátalakítóban a nyírás kismértékben visszahat a hajításra, a kompenzálás pontosságában nincs kimutatható veszteség a nyírófeszültség változásának igen széles tartományában sem, például zérustól 50 000 kp-ig terjedő terhelési tartományban^ A 10—17. ábrákon a találmány szerinti mérőátalakító különféle kialakítású nyúlásmérő bé5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
