- •Лекция 8. Обзорная.
- •Фольговые тензорезисторы
- •Проволочные тензорезисторы
- •Полупроводниковые тензорезисторы
- •485Μ (микрострейнах).
- •6.Динамометрическая головка для измерения окружной силы при фрезеровании
- •2.Тензометрические втулки
- •3.Измерительный вращающийся центр задней бабки токарного станка
- •4.Тензометрический винт резцедержателя
- •5.Тензометрическая проставка
- •7.Сборная торцовая фреза с тензометрическим датчиком для измерения силы резания при фрезеровании
- •8.Тензометрические опоры шпинделя шлифовальной бабки
- •1.Измеритель крутящего момента
- •2.Датчики мощности, потребляемой приводами станка
- •3.Датчики Холл
- •Пьезоэлектрические датчики для определения сил резания
- •В револьверной головке
- •5. Колебания при резании
- •6. Электрические явления при резании как источник информации о процессе резания
- •7. Электромагнитные процессы
- •8. Использование зависимости состояния инструмента от температуры
- •Терморезисторы
- •9. Датчики для контроля параметров детали и инструмента
- •1.Базовые понятия цифровой электроники
- •Двоичная система счисления строится на использованииоснованиячисла «2», ее масштабная таблица (см. Табл. 4.2).
- •Принцип построения асни
- •1. Автоматизация сбора измерительной информации.
- •2. Автоматизация передачи информации из измерительного канала
- •3. Автоматизация обработки измерительной информации.
- •4. Автоматизация документальной регистрации.
Фольговые тензорезисторы
У фольговых тензорезисторов чувствительный элемент выполнен из фольги толщиной несколько микрометров. Материал - сплав Ni-Cu или Ni-Cr. Эти датчики имеют малые размеры и изготовлены методом фототравления, что обуславливает относительно низкую стоимость. Эти тензорезисторы универсальны в применении. Все это обуславливает их самое массовое применение в различных областях измерений.
009-
011
Проволочные тензорезисторы
012
Проволочный тензорезистор (рис. 4.2) представляет собой решетку 1 из проволоки диаметром 0,02…0,05 мм, наклеенную на основу 2 из тонкой бумаги или лаковой пленки. Сверху ее закрывают такой же бумагой или пленкой 3. В качестве материала для проволоки используется чаще всего константаи, характеризующийся достаточно большим коэффициентом тензо-чувствительиости и малым температурным коэффициентом сопротивления. Проволочные теизорезисторы выполняют с базой (длиной петли) = 5… 30 мм. Теизорезисторы с базой 5…7 мм называют мало базисными и используют главным образом в местах концентрации напряжений в исследуемых деталях.
Коэффициент тензочувствительио-сти проволочных тензорезисторов, выполненных из константановой проволоки, составляет 2 ±0,2, номинальный рабочий ток — примерно 30 мА, максимальные деформации недолжны превышать 0,3 %.
В качестве чувствительного элемента в них применяется проволока из сплава Ni-Cu или Ni-Cr, толщиной 13-25 микрометров. Так выпускаются тензорезисторы на бумажной подложке, специальные тензорезисторы для бетона, тензорезисторы на большие деформации и специальные тензорезисторы для высоких температур.
Полупроводниковые тензорезисторы
013
Их чувствительный элемент изготовлен из монокристалла кремния, К-фактор таких тензорезисторов - может достигать 90 - 200. Это делает их подходящими для измерения микро деформаций и для производства высокочувствительных датчиков. Возможна их работа без дополнительного усилителя. Однако эти тензорезисторы в значительной степени подвержены влиянию температуры, а также не обладают достаточной линейностью. Соответственно, область их применения ограничена.
В качестве материала для тензорезисторов используют:
Недостатком использования тензорезисторов является необходимость компенсации таких вредных факторов, влияющих на точность измерения, как влияние температуры, влажности, ползучесть упругого элемента, ползучесть клеевого слоя.
Все это вызывает нелинейность выходного сигнала, температурный уход ноля, температурный уход чувствительности, изменение модуля Юнга упругого элемента от температуры ит.д.
(5)
,
,
В таблице ниже приведены модуль Юнга и предел прочности для некоторых материалов.
Материал |
Модуль Юнга, 109 Н/м2 |
Предел прочности, 107 Н/м2 |
Сталь |
196 |
127 |
Железо |
186 |
33 |
Медь |
120 |
24 |
Латунь |
102 |
35 |
Алюминий |
68 |
7,8 |
Величина деформации
выражается в виде ,485
10-6деформации
или
