1. Механикалық параметрлерді анықтайтын. Электрөлшегіш құралдардың жалпы схемасы

Деформацияны өлшеу үшін механикалық әдіспен жұмыс істейтін аспаптарды қолданамыз:

• тензометр Гугенберга, сағат тәрізді индикатор, клинометр ...;

Кәзіргі уақытта деформация өлшеу үшін электірлік әдісті қолданады. Бұл әдіс бойынша дефомацияны арақашықтықта өлшейді және сынау процесін автоматтауға болады.

Деформация (ε), орын ауыстыру (f) және күштер параметрлер электрлік (R,I) шамаларға жатпайды. Осы аталып кеткен параметрлерді электірлік параметрлерге ауыстыру қажет (мысалы: кедергі, токтың күші және т.б. ...).

Кейін электрлік параметрлерді өлшеп механикалық параметрлерді табамыз. Сондықтан, басында механикалық және электрлік параметрлердің арасында байланыс белгілі болуы керек.

Механикалық параметрлерді анықтайтын электроөлшегіш құралдардың жалпы схемасы.

Аспан
Қоректену көзі	Күшейткіш	Өлшейтін құрал

Өлшейтін түрлендіргіш

Осы схемада әр блоктың міндеті белгілі.

Деформация өлшеу үшін бірнеше типтік электрлік кедергісі тензометрлерін қолданады. Соның ішінде практикада ең көп тарлған және жиі қолданатын – тензорезисторлар.

Тензорезистор (жәй түрі)

R

F

ұштары

L

Тензорезистордың жәй түрі – электрөткізгіштік сым, L – ұзындығы бойынша конструкцияға жақсы бекітіледі (клей арқылы).

2. Тензорезистордың жұмыс істеу принципі

Конструкция деформацияланған кезде тензорезистордың кедергісі (R) өзгереді. Осы қасиетті тензоэффект немесе тензосезімділік деп атайды. Тензорезистордың жұмыс істеу принціпі тензосезімділік (немесе тензоэффект) деген қасиеттерге сүйенеді.

R – тензорезистордың кедергісі (ом)

L – тензорезистордың ұзындығы (мм)

F – тензорезистордың ауданы (мм², см²)

Тензорезистордың кедергісі келесі параметрлермен байланысты.

(1)

Мұндағы: L – ұзындығы; F – көлденең қимасының ауданы; ρ – салыстырмалы кедергісі.

Конструкцияның материалы деформацияланған кезде тензорезистордың ұзындығы (L), көлденең қимасының ауданы (F) және салыстырмалы кедергісі (ρ) өзгереді. Тензорезистор кедергісінің салыстырмалы өзгеруін (1) – формуланы логарифм арқылы дифференциялау бойынша табуға болады.

(2)

μ –Пуасcон коэффиценті

(3)

(4)

(4) формуланы бөлеміз

(5)

К – тензорезистордың тензосезімділік коэффиценті.

(6)

;

Тензосезімділік коэффиценті тензорезистордың негізгі сипаттамасы деп саналады. (к)

Әдеттегі жағдайда тензорезисторды мыс және никель қоспасынан жасайды (константан, эдванс, элинвар және т.б.), тензосезімділік коэффиценті К=1,9÷2,2;

Тензосезімділік коэффиценті тензосымның материалына, клейдің қасиеттеріне, тензорезистордың негізіне және оның конструкциясына байланысты.

Өлшенген параметрлердің дәлдәгін жоғарлату үшін тензорезистордың қасиеттері келесі талаптарға сәйкес:

1. тензосезімділік коэффиценті (к) және салыстырмалы кедергісінің деңгейі (ρ) жоғары болу керек;

2. кедергісінің температуралық коэффиценті (β₀) төмен болу керек;

Сыртқы ортаның температурасының өзгеруі тензорезистордың кедергісіне әсер етеді. Тензорезистордың кедергісінің жалпы температуралық өзгеруін келесі түрде жазуға болады:

(7)

Мұндағы: (α_м), (α_Т) – конструкция және тензорезистор материалдың ұзару сызықтың коэффиценті; – температураның әсерінен кедергісінің салыстырмалы өзгеруі; - температураның өзгеруі; - тензорезистордың кедергісінің температуралық коэффиценті.

Сонымен, тең болған жағдайда тензорезистордың кедергісінің температуралық өзгерудің компенсация шарты орындалады:

(8)

О

(9)

сыдан:

Егер (9) шарт орындалса, онда тензорезистордың компенсация шарты орындалады деп саналады.

Кейбір жағдайда өлшенген параметрлердің дәлдігіне температураның әсерін толық жою үшін арнаулы тензорезисторды қолданады және олар екі материалдан жасалынады. Осы материалдың – коэффиценті бір шамада, бірақ таңбасы әр түрлі болады.