Návrh a realizace přípravku pro demonstraci vlastností tenzometrů

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá teoretickým rozborem senzorů mechanické deformace a návrhem laboratorní úlohy zaměřené na demonstraci vlastností tenzometrických snímačů. Cílem bylo vytvořit funkční měřicí přípravek umožňující sledování deformace středově zatěžovaného nosníku pomocí fóliových tenzometrů zapojených do Wheatstoneova můstku. Vedle návrhu mechanické části byla pozornost věnována také elektronickému řešení vyhodnocovacích obvodů, zahrnujícímu přístrojový zesilovač a AD převodník. Součástí práce je vývoj desktopové aplikace v prostředí LabVIEW, která zajišťuje ovládání měřicí aparatury, sběr dat a jejich export. Pro ověření správnosti měření byla provedena simulace mechanického chování nosníku v softwaru ANSYS, přičemž získané výsledky byly porovnány s reálnými daty. K laboratorní úloze byl vypracován návod obsahující stručný teoretický úvod a postup měření. Funkčnost celého systému byla ověřena měřením i pilotním testováním se studenty. V závěru jsou navržena možná vylepšení laboratorní úlohy pro budoucí použití ve výuce.This bachelors thesis focuses on the design of a laboratory task demonstrating the properties of strain gauge sensors. A measuring setup was developed to monitor the deformation of a centrally loaded beam using foil strain gauges in a Wheatstone bridge configuration. The work includes both the mechanical design and the implementation of signal conditioning circuits with an instrumentation amplifier and an analog-to-digital converter. A desktop application in LabVIEW was created to control the system, collect data, and export results. Measurement accuracy was verified by comparing experimental data with simulations carried out in ANSYS. A detailed manual was prepared, combining theoretical background with practical measurement steps. The setup was successfully tested by students, and potential improvements for future use in education are discussed.