Фольговые тензодатчики

Фольговые тензодатчики являются наиболее популярной версией наклеиваемых тензодатчиков. Фольговые преобразователи представляют из себя ленту из фольги толщиной 4-12 мкм, на которой часть металла выбрана травлением таким образом, что оставшаяся его часть образует показанную на рисунке 4 решетку с выводами.

При изготовлении такой решетки можно предусмотреть любой рисунок решетки, что является существенным достоинством фольговых тензопреобразователей. На рисунке 4,а показан внешний вид преобразователя из фольги, предназначенного для измерения линейных напряженных состояний, на рис. 4,в - фольговый преобразователь, наклеиваемый на вал, для измерения крутящих моментов, а на рис.4,6 - наклеиваемый на мембрану.

Рисунок 4- Фольговые преобразователи: 1- подгоночные петли; 2- витки, чувствительные к растягивающим мембрану усилиям; 3- витки, чувствительные к сжимающим мембрану усилиям

Серьезным преимуществом преобразователей из фольги является возможность увеличивать сечение концов преобразователя; приваривание (или припаивание) выводов можно в этом случае осуществить значительно надежнее, чем в преобразователях из проволоки.

Фольговые тензодатчики по сравнению с проволочными имеют большее отношение площади поверхности чувствительного элемента к площади поперечного сечения (чувствительность) и более стабильны при критических температурах и длительных нагрузках. Большая площадь поверхности и малое поперечное сечение также обеспечивает хороший температурный контакт чувствительного элемента с образцом, что уменьшает саморазогрев датчика.

Для изготовления фольговых тензопреобразователей используются те же металлы, что и для проволочных датчиков (константан, нихром, сплав никеля с железом и т.д.), а также применяются еще и другие материалы, например титаноалюминиевый сплав 48Т-2, обеспечивающий измерение деформаций до 12%, а также целый ряд полупроводниковых материалов.

Пленочные тензодатчики

В последние годы появился еще один способ массового изготовления приклеиваемых тензосопротивлений, заключающийся в вакуумной возгонке тензочувствительного материала и последующей конденсации его на подложку, напыляемую непосредственно на деталь. Такие тензопреобразователи получили название пленочных. Малая толщина таких тензопреобразователей (15-30 мкм) дает существенное преимущество при измерениях деформаций в динамическом режиме в области высоких температур, где измерения деформации представляют собой специализированную область исследований.

Целый ряд пленочных тензопреобразователей на основе висмута, титана, кремния или германия выполняется в виде одной проводящей полоски (рисунок 5). Такие преобразователи не имеют недостатка, заключающегося в уменьшении относительной чувствительности преобразователя по сравнению с чувствительностью материала, из которого выполнен преобразователь.

Рисунок 5- Пленочный тензопреобразовтель:1- тензочувствительная пленка; 2- пленка лака; 3- выводной проводник

Тензометрический коэффициент преобразователя, выполненного на основе металлической пленки, равен 2-4, а его сопротивление колеблется в диапазоне от 100 до 1000 Ом. Преобразователи, выполненные на основе полупроводниковой пленки, имеют коэффициент порядка 50-200, и поэтому они более чувствительны к прикладываемому напряжению. При этом нет необходимости использовать усилительные схемы, поскольку выходное напряжение полупроводникового тензометрического моста составляет примерно 1 В.

К сожалению, сопротивление полупроводникового преобразователя изменяется в зависимости от прикладываемого напряжения и является существенно нелинейным во всем диапазоне напряжений, а также сильно зависит от температуры. Таким образом, хотя при работе с тензометром на основе металлической пленки требуется усилитель, его линейность весьма высока, а температурный эффект можно легко скомпенсировать.

№41 Извещатели периметральной охраны. Разновидности, характеристики, особенности применения, конструкции.

В зависимости от принципа действия периметральные системы охранной сигнализации могут защищать:

•только периметры, имеющие заграждение (заборы) ;

•только периметры, не имеющие заграждения (заборов);

На выбор типа периметральной сигнализации в первую очередь влияет её устойчивость к воздействию внешних климатических факторов, которые могут присутствовать на охраняемом объекте.

Выбор конкретных типов периметральных систем охранной сигнализации производится в зависимости от:

•наличия и вида ограждения (кирпичный забор, сетка рабица и т.п.); •наличия полосы отчуждения и её ширины;

•протяженности периметра;

•рельефа местности.

Потенциальная восприимчивость основных видов периметральных

систем сигнализации к некоторым видам внешних факторов.

Внешний	Принцип действия периметральных систем сигнализации
фактор	Радио- лучевые	Радио- волновые	Вибрационн ые	Вибросейсмичес кие	Инфракрасн ые активные
Температура	Слабое	Слабое	Значительно	Значительное	Значительно
среды	влияние	влияние	е влияние	влияние	е влияние
Ветер	Слабое влияние	Значительн ое влияние
Дождь		Слабое влияние
Гроза	Слабое влияние	Слабое влияние
Град	-	-	-	-	-
Высота	Значительн	Значительн	-	Значительное	Значительно

снежного покрова	ое влияние	ое влияние		влияние	е влияние
Обледенение	Значительн	Слабое	-	-	-
	ое влияние	влияние
Туман	-	-	-	-	Значительно
					е влияние
Пыль	-	-	-	-	Слабое
динамическая					влияние
Прямой	-	-	-	-	Слабое
солнечный					влияние
свет
Переменная	-	-	-	-	-
облачность
Неровность	Значительн	Слабое	-	-	-
грунта	ое влияние	влияние
Вид грунта	Значительн	Значительн	-	-	-
	ое влияние	ое влияние
Высота травы	Значительн	Слабое	Слабое	-	-
	ое влияние	влияние	влияние
Промышленн	Значительн	Значительн	Слабое	-	Слабое
ые помехи	ое влияние	ое влияние	влияние		влияние
Связные	-	Значительн	-	-	-
радиостанции		ое влияние
Движение	-	-	Значительно	Значительное	-
транспорта			е влияние	влияние
Промышленн	Значительн	Значительн	Значительно	Слабое влияние	Значительно
ая вибрация	ое влияние	ое влияние	е влияние		е влияние
Крупные	-	-	-	-	Слабое
животные					влияние
Мелкие	Слабое	Слабое	-	-	Значительно
животные	влияние	влияние			е влияние
Птицы	-	-	-	-	-

Вибрационные периметральные системы охраны

Вибрационные периметральные системы охраны (ПСО) разработаны на основе сенсорных микрофонных кабелей, которые крепятся к ограде, регистрируют ее механические колебания при попытке вторжения на объект и преобразуют эти колебания в электрический сигнал.

Вибрационные ПСО предназначены для защиты внешних периметров (проволочные сетки, барьеры из колючей проволоки и режущей ленты, тяжелые сварные и кованые решетки, массивные деревянные ограды), стен зданий и внутренних стен помещений.

Проводно- радиоволновые периметральные системы охраны

Принцип работы проводно-радиоволновых систем охраны периметра основан на регистрации возмущений электромагнитного поля, которые вызывает попадающий в это поле нарушитель.

Объемная зона обнаружения формируется "открытой антенной" - двумя параллельно расположенными проводами (кабелями), к которым соответственно подключаются генератор УКВ-диапазона и приемник.

Зона обнаружения может быть как "козырькового", так и "приземного" типа, в любом варианте она надежно отслеживает линию периметра самой сложной конфигурации.

Проводно-радиоволновые системы охраны периметра могут использоваться для блокирования верхней части заграждений и крыш стационарных объектов, для защиты открытых временных рубежей охраны или локальных участков периметра на неподготовленной местности (стоянок транспортных средств, складов и хранилищ, грузовых площадок и т.п.), а также для усиления охраны на отдельных направлениях (со стороны леса, оврага и т.п.).

Для защиты неогражденных территорий, когда использование пассивного заграждения невозможно или нежелательно, разработана радиоволновая система под названием "линия вытекающей волны" (ЛВВ), которая состоит из двух параллельных кабелей, размещаемых в грунте вдоль периметра. Зона обнаружения имеет ширину до 3,5 метров и высоту до 1,0 м. Система полностью маскируема и может быть обнаружена только специальными приборами.