Chế tạo và thử nghiệm thiết bị đo biến dạng phục vụ hoạt động giảng dạy và nghiên cứu
Email:
tuanlm_ph@utc.edu.vn
Từ khóa:
Thiết bị đo biến dạng, cảm biến strain gauge, bộ khuếch đại, lọc nhiễu
Tóm tắt
Thiết bị đo biến dạng độ chính xác cao đóng vai trò quan trọng trong kỹ thuật, đặc biệt trong lĩnh vực công nghiệp và giao thông vận tải. Tuy nhiên, các thiết bị trong nước đều là nhập khẩu với giá thành cao và phần mềm đi kèm chỉ hỗ trợ xuất kết quả thô của phép đo dẫn đến khó khăn trong việc xử lý hậu kỳ các nghiên cứu có dùng phép đo biến dạng. Ngoài ra, trong phép đo biến dạng trong quan trắc công trình, việc sử dụng dây dẫn dài là một thách thức lớn đối với độ chính xác của thiết bị. Trong bài báo này, giải pháp thiết kế chế tạo thiết bị đo độ biến dạng với độ chính xác lên tới ± 0,2% dựa trên cảm biến Strain Gauge được trình bày. Thiết bị bao gồm mạch chế biến tín hiệu giao tiếp với cảm biến kết nối với bộ xử lý và truyền thông và phần mềm trên máy tính hiển thị và ghi kết quả đo. Kết quả đo được kiểm chứng với máy đo biến dạng DRA-30A, cho thấy thiết bị chế tạo có độ chính xác là tương đươngTài liệu tham khảo
[1]. N. Deshmukh, A. Patange, Experimental and analytical study for uncertainty in strain measurement, Journal of Research and Technology, 3 (2015) 1-5. https://doi.org/10.17577/IJERTCONV3IS01001
[2]. A. Jain, M. A. Maktoomi, M. S. Hashmi, A new circuit to measure resistance variation suitable for strain gauge, International Conference on Signal Processing and Integrated Networks, 2014, pp. 641-644. https://doi.org/10.1109/SPIN.2014.6777032
[3]. T. S. Sowmya, C. Prabhavathi, Design and Development of Signal Conditioning Card for Load Cell, 3rd IEEE International Conference on Recent Trends in Electronics, Information & Communication Technology, 2018, pp. 439-444. https://doi.org/10.1109/RTEICT42901.2018.9012233
[4]. M. Vopalensky, A. Platil, Temperature drift of Offset and sensitivity in full-bridge magnetoresistive sensors, IEEE Trans. on Mag., 49 (2013) 136-139. https://doi.org/10.1109/TMAG.2012.2220535
[5]. F. Barisic, K. Spoljaric, H. Hegedus, P. Mostarac, High precision data acquisition system for resistance measurement with Wheatstone bridge, 3rd International Colloquium on Intelligent Grid Metrology, 2020, pp. 104-108. https://doi.org/10.23919/SMAGRIMET48809.2020.9264015
[6]. S. V. Gaikar, N. N. Deshmukh, Effect of excitation voltage and lead wire resistance on strain measurement, 2nd International Conference for Convergence in Technology, 2017, pp. 747-752. https://doi.org/10.1109/I2CT.2017.8226228
[7]. F. Gruneis, 1/f noise and intermittency due to electron-phonon scattering in semiconductor materials, International Conference on Noise and Fluctuations, 2017, pp. 1-4. https://doi.org/10.1109/ICNF.2017.7985965
[8]. M. Khan, G. Dumstorff, C. Winkelmann, W. Lang, Investigations on Noise Level in AC- and DC-Bridge Circuits for Sensor Measurement Systems, 18th GMA / ITG Conference Sensors and Measurement Systems, 2016, pp. 601 – 605. http://dx.doi.org/10.5162/sensoren2016/P4.4
[9]. S. Liu, C. Tan, H. Wu, F. Dong, J. Jia, Wideband chirp excitation source for bioelectrical impedance spectrum tomography, IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference, 2018, pp. 1-6. https://doi.org/10.1109/I2MTC.2018.8409539
[10]. J. Zhang, G. Li, Y. Luo, S. Yang, H. Tian, L. Lin, Systematic Proportional Method for Improving the Measurement Accuracy of Passive Sensor Measurement System, IEEE Access, 8 (2020) 3980-3986. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2963204
[11]. Alexander T. Hristov, Johanna C. Palmstrom, Joshua A. W. Straquadine, Tyler A. Merz, Harold Y. Hwang, Ian R. Fisher, Measurement of elastoresistivity at finite frequency by amplitude demodulation, Review of Scientific Instruments, 89 (2018) 103901. https://doi.org/10.1063/1.5031136
[12]. S. Gu, F. Wang, Z. Chen, L. Zhang, W. Zhang, The research and design of high-precision strain type electronic balance, IEEE 8th Conference on Industrial Electronics and Applications, 2013, pp. 1451-1455. https://doi.org/10.1109/ICIEA.2013.6566596
[13]. Z. Chen, J. Chen, S. Zhou, Embedded electronic scale measuring system based on STM32 single chip microcomputer, 2019 Chinese Automation Congress, 2019, pp. 3062-3065. https://doi.org/10.1109/CAC48633.2019.8997317
[2]. A. Jain, M. A. Maktoomi, M. S. Hashmi, A new circuit to measure resistance variation suitable for strain gauge, International Conference on Signal Processing and Integrated Networks, 2014, pp. 641-644. https://doi.org/10.1109/SPIN.2014.6777032
[3]. T. S. Sowmya, C. Prabhavathi, Design and Development of Signal Conditioning Card for Load Cell, 3rd IEEE International Conference on Recent Trends in Electronics, Information & Communication Technology, 2018, pp. 439-444. https://doi.org/10.1109/RTEICT42901.2018.9012233
[4]. M. Vopalensky, A. Platil, Temperature drift of Offset and sensitivity in full-bridge magnetoresistive sensors, IEEE Trans. on Mag., 49 (2013) 136-139. https://doi.org/10.1109/TMAG.2012.2220535
[5]. F. Barisic, K. Spoljaric, H. Hegedus, P. Mostarac, High precision data acquisition system for resistance measurement with Wheatstone bridge, 3rd International Colloquium on Intelligent Grid Metrology, 2020, pp. 104-108. https://doi.org/10.23919/SMAGRIMET48809.2020.9264015
[6]. S. V. Gaikar, N. N. Deshmukh, Effect of excitation voltage and lead wire resistance on strain measurement, 2nd International Conference for Convergence in Technology, 2017, pp. 747-752. https://doi.org/10.1109/I2CT.2017.8226228
[7]. F. Gruneis, 1/f noise and intermittency due to electron-phonon scattering in semiconductor materials, International Conference on Noise and Fluctuations, 2017, pp. 1-4. https://doi.org/10.1109/ICNF.2017.7985965
[8]. M. Khan, G. Dumstorff, C. Winkelmann, W. Lang, Investigations on Noise Level in AC- and DC-Bridge Circuits for Sensor Measurement Systems, 18th GMA / ITG Conference Sensors and Measurement Systems, 2016, pp. 601 – 605. http://dx.doi.org/10.5162/sensoren2016/P4.4
[9]. S. Liu, C. Tan, H. Wu, F. Dong, J. Jia, Wideband chirp excitation source for bioelectrical impedance spectrum tomography, IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference, 2018, pp. 1-6. https://doi.org/10.1109/I2MTC.2018.8409539
[10]. J. Zhang, G. Li, Y. Luo, S. Yang, H. Tian, L. Lin, Systematic Proportional Method for Improving the Measurement Accuracy of Passive Sensor Measurement System, IEEE Access, 8 (2020) 3980-3986. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2963204
[11]. Alexander T. Hristov, Johanna C. Palmstrom, Joshua A. W. Straquadine, Tyler A. Merz, Harold Y. Hwang, Ian R. Fisher, Measurement of elastoresistivity at finite frequency by amplitude demodulation, Review of Scientific Instruments, 89 (2018) 103901. https://doi.org/10.1063/1.5031136
[12]. S. Gu, F. Wang, Z. Chen, L. Zhang, W. Zhang, The research and design of high-precision strain type electronic balance, IEEE 8th Conference on Industrial Electronics and Applications, 2013, pp. 1451-1455. https://doi.org/10.1109/ICIEA.2013.6566596
[13]. Z. Chen, J. Chen, S. Zhou, Embedded electronic scale measuring system based on STM32 single chip microcomputer, 2019 Chinese Automation Congress, 2019, pp. 3062-3065. https://doi.org/10.1109/CAC48633.2019.8997317
Tải xuống
Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
06/11/2022
Nhận bài sửa
28/11/2022
Chấp nhận đăng
14/12/2022
Xuất bản
15/12/2022
Chuyên mục
Công trình khoa học
Kiểu trích dẫn
Lê Mạnh, T., & Võ Xuân , L. (1671037200). Chế tạo và thử nghiệm thiết bị đo biến dạng phục vụ hoạt động giảng dạy và nghiên cứu . Tạp Chí Khoa Học Giao Thông Vận Tải, 73(9), 890-899. https://doi.org/10.47869/tcsj.73.9.5
Số lần xem tóm tắt
140
Số lần xem bài báo
153
