Методыисредства измерений,испытанийи контроля(МСИИиК)
Фазлыйяхматов МарсельГалимзянович
Ассистенткаф.«Биомедицинская инженерияиуправлениеинновациями»
ИнженерныйинститутКФУ
Лекция7
Средстваизмерениядеформаций, силовыхвоздействий.
Тензорезистивные преобразователи
Тензорезистивный преобразователь - проводник (или полупроводник), изменяющий своё сопротивление при деформации сжатия–растяжения.
Тензодатчик - измерительный преобразователь деформации твёрдого тела, вызываемой механическими напряжениями в электрический сигнал, предназначенныйдляпоследующейобработки.
Бывают металлические (проволочные, фольговые, плёночные) и полупроводниковые(пластинчатые).
Лекция7.СИдеформаций,силовыхвоздействий |
3 |
Тензорезистивные преобразователи
Характеристикой чувствительности материала к механической деформации является коэффициент тензочувствительности ST , который
определяетсяпоформуле: |
= δR , |
|||||
|
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
|
|
T |
δ |
|
δR = ∆R |
|
|
|
|
l |
где |
– относительное изменение сопротивление тензорезистора |
|||||
|
R |
|
|
= |
∆l – относительнаядеформациятензорезистора. |
|
придеформации; δ |
l |
|||||
|
|
|
|
lпроводника изменяются его длина l и площадь |
||
|
При деформации |
|||||
поперечногосеченияS. Деформациякристаллическойрешёткиматериала тензорезистора приводит также к изменению его удельного сопротивления r. Эти изменения приводят к изменению сопротивления
проводника: |
R = ρ |
l |
|
|
S |
Лекция7.СИдеформаций,силовыхвоздействий |
4 |
Тензорезистивные преобразователи
Коэффициенттензочувствительностивычисляетсяпоформуле:
S |
= δR |
=1+2µ +m |
|||
T |
δ |
|
|
|
|
|
l |
|
∆ρ ρ |
|
|
где µ – коэффициентПуассона; |
m = |
– относительное изменение |
|||
|
|||||
∆l l |
|||||
удельного сопротивления, вызванное действием относительной |
|||||
деформации. |
|
|
|
|
|
Лекция7.СИдеформаций,силовыхвоздействий |
5 |
Проволочныетензорезисторы
Устройство проволочного тензорезистора показано на рисунке. Его решётка выполнена из зигзагообразно уложенной проволоки 1 диаметром 20…50 мкм, размещённойнабумажнойилиплёночнойоснове 2. Для предохранения от разрыва при деформации, проволока имеет петли4.Подключениевизмерительнуюсхемуосуществляетсяпри помощи медных проводников 3 большего сечения, присоединённых к концам проволоки сваркой или пайкой. Для защиты от агрессивного воздействия окружающей среды константановая проволока покрывается или лаком или заклеиваетсябумагой.
Лекция7.СИдеформаций,силовыхвоздействий |
6 |
Проволочныетензорезисторы
Наиболее часто используются преобразователи с базами 5...20 мм, обладающие сопротивлением 30...500 Ом. Минимальная погрешность проволочныхрезисторовможетбыть0,1...0,2%.
Лекция7.СИдеформаций,силовыхвоздействий |
7 |