6. Измертельные цепи с тензопреобразователями.

Проволочные тензопреобразователи почти всегда использу­ются в мостовых цепях. Общая схема тензометрического моста показана на Рисунке 2а, где А, В, С, Д – плечи моста с сопротив­лениями R₁, R₂, R₃ и R₄. На вход подается напряжение пита­ния моcта Е, а к выходу подключается отсчетно - регистрирую­щее устройство (нагрузка). В тензомост может быть включен один, два или четыре тензопреобразователя.

Возможные схемы расположения тензопреобразователей на испытуемой детали, показаны на Рисунке 3

На Рисунке 3,б – единственный активный преобразователь. Это простое устройство пригодно только для динамических измерений вследствие значительного влияния температуры окружающей среды на равновесие моста, согласно которому выходной ток обращается в нуль только при R₁ * R₄ = R₂ * R₃.

Однако сопротивление R₁ тензопреобразователя A подвержено влиянию температуры, которая вызовет разбаланс моста. Если сопротивление плеч равны, т.е.

R₂ = R₃ = R₄ = R₁ = R, внутреннее сопротивление источника питания пренебрежимо мало, а сопротивление: нагрузки велико, то выходной сигнал:

,

где κ - тензочувствительность;

ε₁ - относительное изменение сопротивления R₁.

На Рисунке 3,в – один активный преобразователь А и компенсирующий (холостой) преобразователь B. Холостой преобразователь монтируется так, чтобы на него не влияли главнее деформации. Когда передача деформации совершенно недо­пустима, холостые преобразователи монтируются на неплотно прикрепленных планках, но необходимо чтобы температуры активного и холостого преобразователей были одинаковыми. В это случае изменение температуры приведет к одинаковому изменению сопротивлений, R₁ и R₂ и равенство: R₁ * R₄ = R₂ * R₃ не нарушится до тех пор, пока не будут действовать главные деформации. Выходной сигнал равен:

На Рисунке 3,г – два активных тензопреобразователя с со­противлениями R_1*R₄ и два холостых, обеспечивающих тем­пературную стабилизацию. Выходной сигнал равен:

,

где ε₁ = ε₄; ε₄ – относительное изменение сопротивле­ния R₄.

На Рисунке3,д – два активных тензопреобразователя с со­противлениями R₁*R₂, образующих дифференциальную пару. Температурная компенсация имеется, т.к. активные тензопреобразователи находятся в смежных плечах моста. Выходной сигнал равен:

.

На Рисунке3.е – два активных тензопреобразователя толь­ко для продольных напряжений. Температурная компенсация от­сутствует. Выходной сигнал равен:

.

На Рисунке3.ж – два активных тензопреобразователя для продольных напряжений и два холостых тензопреобразователя. Температурная компенсация имеется. Выходной сигнал равен:

.

На Рисунке 3.з – четыре активных тензопреобразователя для изгибных напряжений образуют двойные дифференциальные пары. Температурная компенсация имеется. Выходной сигнал наибольший:

где |ε₁| = |ε₂| = |ε₃| = |ε₄|, т.е. относительные измене­ния сопротивлений R₁, R₂, R₃, R₄ тензорезисторов А,В,С,Д численно равны. Эта схема является наиболее желательным включением тен­зорезисторов. Во многих случаях мостовая цепь с тензорезисторами под­ключается своим выходом к гальванометру (вибратору) осцил­лографа непосредственно или через усилитель постоянного тока (см., например, усилитель "ТОПАЗ").

а)	б)
в)	г)

д)	е)
ж)	з)
Рисунок 3