menu

Тензометр електронний.

Victor Reshetnjak

Victor_Reshetnjak

  • 06.02.2017 22:16
  • Просмотров: 1621

Кожному велосипедисту – по тензометру!

Перевести на русский язык.

У попередній статті «Колісний стенд» я закінчив на оптимістичній ноті: «маленький прилад». Але Лінощі і божий дар музичного слуху звели нанівець увесь ентузіазм. Я бринькав по спицях пальцями і це задовольняло майже всі мої потреби. Крім однієї – хотілося пригод.

 І от, дні мерехтять як спиці в колесі, «маленький кишеньковий стенд» не розбирався майже рік, у черзі на нього 12 коліс і я все ще мрію про «маленький прилад».

Нещодавно в невеличкій місцевій крамничці я помітив електронні ваги що в народі просто звуться «безмін» і згадав свою статтю на ХТ, і думку яка тоді промайнула в голові: «… купити електронні ваги, розібрати на шматочки і з тих шматочків зібрати електронний тензометр».

А що? Тензометри в своїй більшості – це пружинні ваги по своїй суті і заміна однієї речі на іншу, аналогічну, не повинна бути нездійсненною.  Особливо коли ціна питання 60 гривень.

Сатана, моєю рукою, дістав з кишені гаманець і я за мить опинився серед щасливих власників цього китайського дива:

А ще через мить опинився вдома біля «операційного столу», всі шухлядки якого набиті різними інструментами. І препарація почалась.

Що там всередині?

З’ясувалося, що всередині прилада є датчик напруження, сигнал у вигляді зміни струму якого обчислюється електронною схемою і висвітлюється на дисплеї у вигляді ваги.  Вага не повинна бути більшою ніж 50 кг, діскретність дорівнює 10 гр.  Тобто на дисплеї чотири цифри: дві з них кілограми а інші дві - сотні і десятки грамів.  Точність виміру складає:

Вага кг

Точність гр

 

1

20

2%

2

40

2%

3

40

1%

5

50

1%

10

100

1%

20

100

0.5%

 

Для роботи приладу датчик треба розтягувати, він працює як динамометр, тому принцип описаний формулою наведеною нижче нам підійшов ідеально.

Посилання на формулу

Але є одна принципова відмінність. Якщо спицю відхиляти на постійну величину то ми здихаємось синуса в формулі бо він стане константою і графік напруження стане лінійним.

Згідно приведеної формули, якщо прогнути спицю на 2 мм між двома опорами, відстань між якими становить 80 мм, то динамометр покаже силу вдесятеро меншу ніж напруження спиці. Так цеж чудово! Ми отримали такий собі «редуктор» напруження спиці. Треба тільки забезпечити постійність прогину. Таким чином наш «безмін», при спиці натягнутій в 100 кг покаже на дисплеї 1000. Остання цифра – це сотні грамів. Сам «безмін», виходячи з таблиці, має похибку в даному діапазоні один відсоток. Це непогана точність виміру. Точність можна збільшити якщо калібрувати прилад  на  зразкових 100 кг зводячи похибку на ноль. Мається на увазі налаштування механізму таким чином щоб при напруженні спиці в 100 кг прилад показував рівно 1000. Так отримаємо в районі 100 кг мінімальну похибку.  

План дій.

По перше потрібно виготовити новий, міцніший корпус. Всі пружні деформації механізмів приладу негативно впливають на точність роботи. Розрахунки показують що, деформація яка погіршила точність прогину спиці на 0,1 мм додає похибку у 250 гр. По сопромату виходить, що найменше деформуються деталі які працюють на стискання і я схиляюся до такої конструкції корпусу яка стискається при роботі приладу. Сам датчик потребує розтягування для роботи і його можна розмістити симетрично всередині корпуса приладу щоб досягти рівномірного навантаження і запобігання деформації згинання, яка є найнебажанішою.

Ця конструкція мені здається такою: дві прямокутні металеві пластини сполучаються між собою гвинтами на куточках. Між пластинами на гвинти одягаються металеві трубочки.  Отримуємо дві паралельні пластини на відстані довжини трубочок. Це найжорсткіша із доступних в домашніх умовах конструкцій. З одного краю між пластинами закріплюємо бронзову втулку. В якості втулки я взяв втулку із регулятора гучності якогось лампового телевізора. Внутрішній діаметр втулки 6 мм, зовнішній 12 мм що співпадає з довжиною трубочок які в мене пролежали в коморі понад 40 років і товщиною датчика. Втулку до однієї з бокових пластин приліпляємо пластиліном ака «Холодная сварка». Через втулочку пропускаємо шток датчика на якому нарізано різьбу М6Х1. Гачок, на який виробник думав чіпляти зважувальні предмети, відокремлюємо і відкладаємо. На протилежному кінці датчика закріплено гачок який буде прогинати спицю що спирається на дві крайні трубочки. Треба попильнувати щоб відстань між ними була 80 мм. Тепер нагвинчуючи на шток датчика гайку можна прогинати спицю між трубочками а датчик покаже нам напруження в спиці. Тут треба ретельно пильнувати щоб прогин дорівнював точно 2 мм. І хоч різьба має крок в 1 мм за оберт гайки все одно потрібен механізм який би давав змогу точно визначати прогин спиці.

Річ в тім, що датчик в процесі вимірювання деформується на згинання бо це закладено в принцип його роботи. Це буде додавти нам похибку вимірювання. Тому я міркую встановити гвинт-упор який є одночасно електричним контактом і дає змогу контролювати кількість прогину самої спиці без деформації датчика. При діставанні спицею гвинта контакт замкнеться і ввімкнеться підсвічування дисплею. Для досягненя цього фокусу я відпаяю дріт що з’єднує підсвічування дісплею з платою єлектронної схеми і припаяю до гвинта-контакта. Завдяки чіткому сигналу дисплея ясно видно що спиця досягла відстані в 2 мм. Подальший рух спиці стане неможливий бо гвинт заважає їй рухатись і це дає гарантію найбільш точного виміру прогину спиці. Цим гвинтом можна також скористатися для калібровки приладу. Гайку пересування датчика міркую зробити великого діаметра для зручності обертання її рукою.

В гачок що відхиляє спицю потрібно вставити гвинт яким спиця буде фіксуватися в одному чітко визначеному стані бо спиці мають різний діаметр і розміри гачка треба робити на найтовстішу, наприклад 3 мм. Як що вставити тоншу, наприклад 1,8 мм, то виникне шпаринка в 1,2 мм і прилад дасть похибку більш ніж вдвічі!  Це вказує на те що точність виготовлення гачка має бути дуже високою як деталі у мікрометра. Точно виготовлений гачок буде заважати вставляти спицю. Це нам ні до чого. І гачок з гвинтом вирішує цю болісну проблему.

Попереднє калібрування приладу відбувається з допомогою штангенциркуля а для остаточного потрібен якийсь зразковий прилад точність якого на порядок вища. Думаю тут треба застосувати камертониий метод як найбільш доступний у домашніх умовах. 

А тепер бонус. Якщо викрутити з гачка фіксуючий спицю гвинт і вкрутити той гачок що був там з заводу (ми його відклали на початку роботи) то наш тензометр обернеться на… знайомий нам «безмін»! Два в одному!   

 Ось що вийшло.

Де стоять граблі?

Для попереднього калібрування я затиснув спицю яка лежала на опорах і заміряв штангенциркулем відстань між зовнішнім краєм приладу і гачком затискачем спиці. Затягуючи гайку штока датчика досяг відхилення в 2 мм. Закрутив упор-контакт до моменту вмикання дісплею. Таким чином при точності штангенциркуля 0,1 мм вже досягнуто точності механізму в 250гр. Може цього для домашнього вжитку є достатьньо. І тут я помітив, що прилад вже щось показує! Як?! Спиця висить у повітрі і не може бути напружена! Звісно, прилад показує напруження спиці на згин. А вона при реальному вимірюванні на колесі згинається три рази. Спроби надати спиці рівного вигляду підтвердили мої підозри.

От вам і перші граблі.

Перед вимірюванням напруження в спицях колеса потрібно виміряти напруження на згин у відокремленій спиці. Ця величина повинна відніматися від вімірів (і пам’ятаємо що згини аж три). Напруження на згин залежить від матеріалу та товщини і не є величиною постійною. Це стосується ВСІХ тензометрів що вигинають спицю!    

Теорія від практики відрізняється тим, що в теорії все виглядає дещо спрощено. І це навіює сумні думки. Наприклад, що відбувається в динаміці?  Трохи пофантазувавши я побачив другі граблі. Відомо, що гіпотенуза завжди довша своїх катетів. Виходячи з цього прогинаючись при вимірюванні спиця додатково натягується тензометром.  Будучи катетом, при прогинані цей відрізок спиці перетворюється в гіпотенузу. Тому треба відняти ще й цю величину.

Пробні вимірювання дали такі результати:

·        Спиця Ø1,8 мм на згин: 1кг 290 г (на дісплеї до напруження спиці додалося 12 кг 900 гр.).

·        Спиця Ø2 мм на згин: 1кг 600г (на дісплеї до напруження спиці додалося 16 кг).

·        Додаткове напруження приладом при вимірюванні: 35 кг.

Таким чином вимальовується «Методика вимірювання напруження в спицях колеса». Просто поміряти мало бо отримаємо прогноз погоди. Потрібно виконати декілька обов’язкових кроків у певному порядку.

Калібрування приладу.

Щоб упевнитися в своїх здогадках я зробив модель однієї окремо взятої спиці. На неї встановив електромагнітний датчик та випромінювач для під’єднання до комп’ютера. З розробленим програмним забеспеченням це буде стенд для випробування та калібрування тензометрів. Ну й щоб не тягати велосипед до компа.

Калібрування приладу відбувається дуже просто. Підключаємо до компа струнний генератор, запускаємо програму. Програма має у своєму складі осцилограф де видно коливання спиці та намальована зразкова синусоїда для заданого напруження, частотомір з точністю 0,5 Гц. Спицевим ключем натягаєм спицю досягаючи частоти 350 Гц. Це напруження в 100 кг. для спиці Ø 2 мм довжиною 285 мм (ніпель не коливається!). В програмі передбачено калькулятор для обчислення переводу частоти в кілограми і навпаки. Передбачені і інші навороти для забеспечення більшої точності процесу, наприклад лупа яка дає змогу точно порівнювати зразкову синусоїду з коливаннями спиці. Але…

Натягати спицю з точністю 1 Гц важко і найменьший порух ключа змінює висоту тона на 2 – 3 Гц. Нагадаю що 1 Гц це 500 гр напруження спиці. Щоби досягти більшої точності треба натягувати спицю за допомогою різьби з меншим кроком ніж у спиці.  Але чи варто?

І так, ми маємо зразкову спицю яку напружено до 100 кг.

Знімаємо датчики і закріплюємо її в затискач нашого електронного тензометра,

викручуєм калібровочний гвинтик на кілька обертів і починаємо крутити гайку датчика.

Коли на дисплеї висвітиться цифра 1000, облишивши обертання гайки датчика закручуємо калібровочний гвинтик до моменту коли спалахне табло. Все - наш тензометр відкалібровано на роботу зі спицями аналогічними зразковій.         

Остаточна конструкція.

Люди в кам’яному віці не знали тензометрів і вимірювали напруження в спицях натискаючи їх рукою в колесі. Цей метод був дуже не точний але мав дуже важливу перевагу над теперішніми. Варто було простягти руку до колеса і вимірювання негайно відбувалося. В «маленькому приладі» я теж мріяв притулити щось до спиці щоб воно негайно показало напруження а не вовтузитися з затисканням спиці, обертанням усіляких коліщат та інще.  

Творчо переглянувши конструкцію я помітив там зайві деталі без яких можна обійтися замінивши їх рукою людини. По перше можна обійтися однією  опорою. В процесі дослідів було помічено, що датчик працює однаково добре як на розтягування так і на стискання. Змінивши напрямок руху датчика отримаємо щось на зразок динамометричного ключа з його зручністтю в користуванні.  Притулив, надавив і готово. Як у кам’яному віці, але точність вимірювання складає 1 сотню грамів.

От так воно буває в житті. Мрієш, будуєш і під кінець помічаєш, шо треба все переробляти. Цей процес нескінченний!  Тож далі буде…

Оцените статью:

Перепост:

Статья понравилась: Дима Дикий, BoxaSin, Бегущая Черепаха, andr, Cho., MetaList, Фруктовый гусЬ, Goldbandit, Денис Боклажук 101545, kisa, sproket, RoJaDi,

Статья не понравилась: Таких нет


Комментарии

Комментировать в форуме...

Victor Reshetnjak

Victor Reshetnjak

Здесь можно скачать использованые в статье расчеты и программы.

Attachment:
TenzCalk.zip
Attachment:
Розрахунки (расчеты).zip

06.02.2017 22:19
Snick

Snick

Дядьку, а Вам точно 63 года? Если да, то искренне завидую остроте ума и позднеподростковой тяге к нетрадиционному решению задач.

07.02.2017 06:41
Victor Reshetnjak

Victor Reshetnjak

Snick писал(а):
Дядьку, а Вам точно 63 года?

:yes:
phpBB [video]

07.02.2017 11:01
step

step

Дядьку, скидаю капелюха :good:

07.02.2017 17:48
Goldbandit

Goldbandit

Вот это творческий подход к делу :good: С ума сойти!Ждем,что будет дальше))

07.02.2017 18:32
Victor Reshetnjak

Victor Reshetnjak

step писал(а):
Дядьку, скидаю капелюха :good:

Колеги, я зврушений Вашою оцінкою моєї скромної праці. :oops:
Раніше я робив те що від мене вимагали, хоч далеко не все мені подобалось. Тепер отримавши деяку економічну свободу та більше вільного часу, я можу робити те що вважаю за потрібне і корисне. Одні пенсіонери вважають за потрібне грати в доміно біля будинків а я вважаю, що корисніше (і набагато цікавіше!) віддати те що накопичилось в голові за довгі роки. Повірте, життя вимірюється не роками а кількісттю вражень. А коли мандруєш, час починає уповільнюватись. Коли ми з другом поїхали до моря на вєліках у відпуску то вона здалась мені як цілий рік. І я запам'ятав це відчуття на все життя. Теж саме можна сказате про технічну творчість. Де мене тільки не носило! Виявляється звуковий метод застосовується в астрономії для вимірювання напружень в оптичних елементах великих телескопів. Напруження що виникають в греблях ГЕС теж вимірюють звуковим методом. Ця мандрівка була дуже цікава і дала багато вражень.
Тепер про корисне. Колега palermo2400 зробив крок у невідоме і отримав винагороду за сміливість. Тепер для багатьох відкрита стежка до більш якісного велосипедного колеса.
Я вам відкриваю ще дві дороги. По перше, ті хто не боїться "дротиків" може піти моїм шляхом. Намекую, що описана конструкція не остаточна і я вже розробляю значно простішу у виготовленні. Вищеописана розроблена для перестраховки від граблів.
По друге, незалежно від конструкції самого тензометра, я пропоную найлегший метод калібрування який легко вирішує болісну проблему: "Немає як калібрувати - немає тензометра". Мені тільки треба трошки часу для складання інструкції до програми та струнного генератора.

Для коллеги Goldbandit
Не надо рельсу! Смелее смотрите в сторону струнного генератора. Его может собрать даже школьник. Программу я пришлю в личку всем заинтересованным велосипедистам. Продавцов "воздуха" прошу не беспокоиться - программа распространяется совершенно бесплатно из вредности. :)

phpBB [video]

07.02.2017 19:24
Victor Reshetnjak

Victor Reshetnjak

Maxim_Sed писал(а):
есть вопросы

1. почему получилась частота 350 Гц (ф2мм, 260мм, 100кгс) ?
с чем это связано?
согласно формуле
https://www.fxyz.ru/%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8B_%D0%BF%D0%BE_%D1%84%D0%B8%D0%B7%D0%B8%D0%BA%D0%B5/%D0%B0%D0%BA%D1%83%D1%81%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0/%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F_%D0%B7%D0%B2%D1%83%D0%BA%D0%B0/%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%87%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B8_%D0%B7%D0%B2%D1%83%D0%BA%D0%B0/%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%B1%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D1%81%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BD%D1%8B/
д.б. 389 Гц

Спасибо за внимательное прочтение. При печати перепутал местами цифры. Исправлено.
При Ø2мм, 285, 100кгс,
Гравитационная постоянная = 9.80665;
Плотность стали = 0.00783;
Ньютон = 0.1019716212978кг;
Частота колебаний = 350.291гц;
В программе для расчетов я использую "числа двойной точности" для максимальной гарантии от граблей, а там на сайте где описана формула ХЗ, поэтому разница в 3 гц вполне возможна.
Quote:
2. в вашем тензометре используется какое значение перпендикулярного смещения струны?

Для комплесного измерения я использую 2мм. Но измереное значение напряжения включает в себе три величины:
- натяжение спицы;
- натяжение спицы которое добавилось от воздействия тензометра;
- поперечная упругость спицы (которая к натяжению не имеет ни какого отношения но на шкалах и дисплее присутсутвует);

Quote:
какая функция реализуется при замере?
смещение=const -> получаем усилие

Да. При постоянном смещении появляется возможность исключить поперечную упругость спицы и добавочное натяжение а также получить линейную шкалу прибора что собственно и дало возможность применить в качестве индикатора эл. весы.
При усилие=const -> получаем смещение шкала получается нелинейной:
-при натяжении спицы 208,333кг цена деления ИЧ 18,939кг;
-при натяжении спицы 100,000кг цена деления ИЧ 4,167кг;
-при натяжении спицы 50,000кг цена деления ИЧ 1,020кг;
полный расчет в экселе можно скачать во втором посте этой темы.
Все эти соображения и легли в основу конструкции. Когда шкала прибора линейна то все побочные напряжения можно исключить регулировочным болтиком а если нелинейна придется делать расчеты и строить поправочные таблицы.
Но поперечная упругость спиц различается от материала и диаметра. Значит для каждого материала и каждого диаметра нужна своя поправочная таблица. :facepalm:
И это касается всех таких приборов. Короче, если хотим точности то от усилие=const лучше отказаться.
:yes:

14.02.2017 19:29
Maxim_Sed

Maxim_Sed

а эскиз внутренностей металлической "коробчёнки", что на фото, есть? ;) или это авторское ноу-хау?
Изображение

15.02.2017 08:24
Victor Reshetnjak

Victor Reshetnjak

Maxim_Sed писал(а):
а эскиз внутренностей металлической "коробчёнки", что на фото, есть? ;) или это авторское ноу-хау?

Какое там ноу-хау!!! :facepalm:
Основная цель статьи - донести до сообщества идею отклонения спицы на постоянную величину и использования дешевых весов для индикации. Стоимость ИЧ - 300 и более грн. (поиск в гугле), стоимость весов 70 грн.
Данная "конструкция" - это прототип, модель и была слеплена чисто для проверки правильности мысленых образов возникающих по мере накопления в голове информации о тензометрии. Именно поэтому были допущены "сопли" из проводков удлиняющих проводники датчика, и минимальное вмешательство в конструкцию весов. Их в любой момент можно на 100% восстановить.
Просто был извлечен датчик и вставлен в механизм отклонения спицы. Этот механизм почти ничем не отличается механически от конструкции описаной в теме palermo.
Но есть радикальные отличия в его поведении.
Форма поперечного отклонения спицы 80мм Х 2мм дает 10 кратное уменьшение от напряжения в спице, это нужно для привязки к показаниям дисплея. Линейность процесса гарантирует 100% идентичность натяжения в спице и показаний дисплея.
Это дало возможность проверить смутные подозрения о влиянии силы упругости спицы и дополнительного ее натяжения при отклонении. Получив граблями по голове бесценный опыт я понял каким должен быть прибор.
Что еще нужно выяснить.
Модель отлично работает и на этом можно остановиться. Но Сатана шепчет, что все можно сделать проще. Дело в том, что измерение сложновато и долговато. А надо одним движением в течении секунды. Также нужно решать, что делать с "соплями". Поэтому я решил испытать схему отклонения спицы в двух а не в трех точках. В этом случае деформация датчика будет происходить по другому и надо проверить на калибровочном стенде правильность показаний весов. Если опыт удастся то отпадет много "лишних" деталей, конструкция упростится и упростится процесс измерения приблизившись вплотную к идеалу:"нажал и увидел".
Теперь про ноу-хау.
Если Вы хотите повторить мой тензометр то советую не спешить. При удачном результате опытов будет предложена другая более простая конструкция. В этой работе я бы советовал начать с калибровочного стенда. Имея под рукой этот прибор всегда можно контролировать процесс, он необходим для калибровки (а в процессе калибровки мы исключаем поперечное сопротивление спицы и дополнительное натяжение.) Тоесть о них можно забыть. На этом стенде можно калибровать любые тензометры любых конструкций. Высокая точность стенда выполняет главное требование метрологии: точность стенда должна превышать точность калибруемого прибора на порядок. Именно поэтому эти стенды с весами так дороги и нам не по карману. Там применяются образцовые весы.
Его можно собрать за полчаса. Никакой точности изготовления не требуется. Самое "страшное!" - это найти два телефонных капсюля с нужными параметрами. Это есть у телефонистов АТС и радиолюбителей.
Чертить чертежи мне лень поэтому я вскрою своего уродца и сделаю снимок типа взрыв-схемы с коментариями где что.
ОК?

15.02.2017 22:19
Maxim_Sed

Maxim_Sed

Victor Reshetnjak писал(а):
... Там применяются образцовые весы


у Смола была приспособа для калибровки: образцовый груз создавал натяжение спицы
тау что с точностью не вижу проблем

Victor Reshetnjak писал(а):
Самое "страшное!" - это найти два телефонных капсюля с нужными параметрами. Это есть у телефонистов АТС и радиолюбителей.

какие особые параметры требуются?

Victor Reshetnjak писал(а):
Чертить чертежи мне лень поэтому я вскрою своего уродца и сделаю снимок типа взрыв-схемы с коментариями где что. ОК?

в настоящий момент начинка коробочки просто любопытна

в конечном итоге нужен удобный конструктив устройства
не представляю пока что, как это реализовать (

16.02.2017 08:07
Victor Reshetnjak

Victor Reshetnjak

Maxim_Sed писал(а):
образцовый груз создавал натяжение спицы так что с точностью не вижу проблем

Проблема в том где его взять этот "образцовый груз".
В метрологии "образцовый" означает "образец эталона". Эталон хранится в Государственной палате мер и весов. :sad:
В качестве эталона могут выступать "миллиметры ртутного столба" например. Это эталон действующий по законам природы.
Вот почему я здесь так распинаюсь за струнный генератор, он тоже действует по законам природы. Этот эталон нам доступен в отличие от хранящихся в палате мер и весов.
А кабы какая гиря говорит что весы работают, а на сколько врут не говорит потому, что она тоже врет. Во многих случаях мы смиряемся с этим. Взвешивать мешок картошки "образцовыми" весами с "образцовыми гирями" смешно. :)

Quote:
два телефонных капсюля с нужными параметрами. ...какие особые параметры требуются?

Изображение
Капсюль должен быть обязательно электромагнитным. Это можно определить отвинтив крышечку и сняв стальную мембрану. Она не приклеена а удерживается крышечкой. Под мембраной будут видны полюса магнита:
Изображение
Электроакустический преобразователь электромагнитного типа включает в себя электромагнит, к которому подводится входной сигнал переменного тока, постоянный магнит и гибкую мембрану из ферромагнитного сплава, способную притягиваться под действием магнитного поля, создаваемого магнитами. Постоянный магнит нужен для того, чтобы поле было не переменным, а пульсирующим, так как в переменном поле при полуволнах различной полярности мембрана изгибалась бы в одну и ту же сторону.

ПРИМЕРЫ: ТА-4,ТА-56М,КЭД-2, ТК-67

У меня один ТА-56М 50 ом (его нужно подключать на выход колонки в гнездо "наушники") и один ТА-56М 1600 ом (его нужно включать в микрофонный вход звуковой карты) . Омы важны - при других может не работать. Важно правильно подключить капсюли, у них есть + и -
Один включается абы как.
Второй подбирается экспериментально переключением проводов подходящих к одному из капсюлей (к любому).
Quote:
в настоящий момент начинка коробочки просто любопытна

Фотик оказался разряженый в ноль. :sad: Сделаю завтра.
Quote:
нужен удобный конструктив устройства не представляю пока что

Я уже представляю. Правда надо заглянуть за угол - возможно там стоят грабли.
:D

16.02.2017 23:17
Maxim_Sed

Maxim_Sed

Victor Reshetnjak писал(а):
... Капсюль должен быть обязательно электромагнитным. :D


загонять струну на частоту резонанса конечно прикольно, но (имхо) необязательно
и ваще наушник "ТА ххх" не нужен

достаточно ударным молоточком ударить по струне, а микрофоном записать звук затухающих колебаний

после чего трек скормить аудиоредактору или спектралабу
где можно увидеть полный спектр колебаний (в т.ч. основную гармонику)

я этот способ на спицах колеса уже проверил )))

17.02.2017 08:34
Victor Reshetnjak

Victor Reshetnjak

Maxim_Sed писал(а):
загонять струну на частоту резонанса конечно прикольно, но (имхо) необязательно

:yes:
Quote:
и ваще наушник "ТА ххх" не нужен достаточно ударным молоточком ударить по струне, а микрофоном записать звук затухающих колебаний после чего трек скормить аудиоредактору или спектралабу где можно увидеть полный спектр колебаний (в т.ч. основную гармонику)

Я так и делал. НО....
Микрофон ловит все. И песню любви попугая (100% идентична вою полицейской сирены :) ) и перфоратор соседа который норовит превратить стены в поролон.
Наушник "ТА ххх" своим магнитным полем улавливает только колебания спицы. Второй наушник "молча" раскачивает ее не давая колебаниям затухать.
Процесс прост: втыкаю штеккеры добавляю громкости и спица загудела. Сама. Запускаю свою прогу и вижу на экране все параметры: частота напряжение и проч. Иногда нужно проверить свою самоделку на разных напряжениях. И тогда поверочную спицу приходится настраивать несколько раз. Вот здесь эта возня с записью и спектром мне влом.
И еще я заметил у спектроскопов одни грабли. Для их работы используется преобразование Фурье. И результаты они выдают с большим шагом. Это связано с тем, что обычно они расчитаны на весь звуковой диаппазон от 0 до 22000 гц. Самый подробный мне попался с шагом 10 гц - это даст точность примерно 2,5 кг :sad: И все норовят показать на экране все 22000 гц! Ничего подробно не разглядишь.
А мой частотомер измеряет число полупериодов колебаний спицы в секунду (я таки вырвал эту секунду у винды!) значит точность 0,5 гц (120 - 130 грамм) и показывает это цифрой.
Все программные частотомеры которые находил в сети построены на принципе преобразования Фурье и тоже показывают рывками. Поэтому здесь ситуация как с лопатами: шахтеру нужна лопата с большим совком и короткой ручкой а солдату маленькая и крепкая.
Для наших целей интересен звуковой диаппазон от 0 до 500 гц, максимум, поскольку сильнее натянутых спиц наверное не бывает. Была мысль сотворить спектрограф на этот диаппазон. Но легче читается цифра чем кривая графика. глянул - и все ясно. Именно это побудило пойти таким путем. Наверное я слишком ленив. :)

17.02.2017 20:38
Victor Reshetnjak

Victor Reshetnjak

Maxim_Sed писал(а):
в настоящий момент начинка коробочки просто любопытна

Обещаная фотка "кишочков" механизма поперечного отклонения спицы
Attachment:
Внутри.jpg

19.02.2017 21:23
Goldbandit

Goldbandit

Читаю.Очень занимательно и ,главное,доходчиво все объяснили :good:

28.02.2017 20:59
Victor Reshetnjak

Victor Reshetnjak

Сегодня ночью был испытан тензометр с одной опорой "сделаный из веревки и палки".
Все работает!!! Поднес к спице, нажал как рожковым ключем и готово.
Провожу лихорадочные испытания в разных режимах на предмет наличия граблей.
Конструкция заметно проще чем предыдущая.
Чуть позжей сделаю снимки и отпишусь о результатах. :)

28.02.2017 21:21
Goldbandit

Goldbandit

Чем проще ,тем надежнее :smile:

02.03.2017 21:55
Victor Reshetnjak

Victor Reshetnjak

Goldbandit писал(а):
Чем проще ,тем надежнее :smile:

:yes:
Вариант 1 Сделал в виде кочерги. На углу опорный "пенечек" вдоль рабочей стороны пластинка датчика с упором для спицы, на конце контакт со светодиодом и батарейкой. Другое перо кочерги - ручка. Работает, на стенде проверял не врет. Но неудобно. Неудобство отчасти заключается в том, что теперь без винта и гайки нужно ловить рукой замыкание контакта.
Вариант 2 Решил оставить только рабочую часть. Прибор стал поменше. Способ работы изменился и приблизился вплотную к мечте. Беру указательным пальцем за спицу а большим давлю на прибор (это похоже на работу с ножницами) и жду момента замыкания.
Вот только не могу решить: делать моноблок или пусть блок с электроникой сделать отдельно и крепить к руке как часы, например.
?

02.03.2017 22:21
Snick

Snick

Разбавлю ОФФ-ТОПОМ серьёзность данной темы.

В этом ролике, довольно известный дядька, тоже занимается вопросами резонанса велосипедных компонентов. :)
https://www.youtube.com/watch?v=J2ysRASicy4

04.03.2017 12:24
Victor Reshetnjak

Victor Reshetnjak

Snick писал(а):
Разбавлю ОФФ-ТОПОМ...

:ROFL: Если пост содержит хотя бы одно слово "велосипед",
то он в корне не может быть ОФФ-ТОПОМ.
Как любитель побренчать на гитаре и похохмачить - заценил :good:

04.03.2017 20:57
Victor Reshetnjak

Victor Reshetnjak

Итак, последняя реинкарнация:

Attachment:
Тензометр.jpg

20.03.2017 21:47