11.11.2022
Содержание
- Конструкция и принцип работы тензорезисторов
- Виды тензорезисторов
- Конструкции тензодатчиков
- Приведем несколько примеров тензорезисторов
- Преимущества тензорезистора
- Как выбрать тензодатчик?
Тензометрией называют методику измерения деформации какого-либо объекта или конструкции. Ее применение обусловлено тем, что нельзя напрямую измерить напряжение, поэтому с данной целью используют измерительные датчики или тензорезисторы.
По сути тензорезисторы являются тем чувствительным элементом, за счет перемены колебаний которого оценивается степень деформации. То есть напряжение, которое прикладывается к датчику, а значит появляется возможность оценивать степень напряжения и в материале. Не удивительно, что тензометрический датчик широко применяется в самых разных сферах деятельности промышленности, а также научно-исследовательских работах.
Конструкция и принцип работы тензорезисторов
Почему устройства реагируют на воздействия? Физический принцип их работы довольно прост и он заключается в их конструкции. Тензорезисторы бывают проволочными, фольговыми, пленочными. Это значит, что в качестве тензоэлемента выступает проволока или полоска фольги/пленки из хромо- или медно-никелевого сплава, которая приклеивается на изолирующую подложку. Соответственно, во время упругой деформации тензоэлемент удлиняется, омическое сопротивление меняется и формируется соответствующий сигнал.
Коэффициент чувствительности, а значит расчет на конкретное электрическое сопротивление, различен, то есть для каждого датчика он рассчитывается индивидуально. Чтобы данные были корректными, во время калибровки строго соблюдаются условия крепления на материале, например, тензорезисторы приклеиваются на определенный клей. Также специалисты внимательно следят за температурным диапазоном.
Виды тензорезисторов
Можно выделить несколько важных характеристик тензодатчиков, которые позволяют определить их вид, а значит удобство и сферу применения.
-
материал чувствительного элемента;
- материал подложки;
- длина базы (решетки) и ее конфигурация;
- ползучесть;
- коэффициент расширения под воздействием температуры;
- тип выводов.
Нужно учитывать, что геометрия базы может быть различной — полу- или полномостовой, перпендикулярной, параллельной, радиально-мостовой, наклонной Простой вариант — линейная или четвертьмостовая. Материал решетки чаще всего — константановая фольга. Из других важных особенностей, определяющих вид тензодатчиков:
Номинальное сопротивление. Можно изготовить датчики с любой сопротивляемостью, этот показатель различен — от 50 до 1 000 Ом.
-
Температурный режим работы — от -50 до +80C.
- Тип выводов — тонкая проволока.
Конструкции тензодатчиков
Тензодатчики имеют разные конструкции, что зависит от вида чувствительного элемента. Чтобы производился контроль за упругой деформацией, как мы уже отмечали выше, используются проволочные, пленочные или фольговые контактные материалы на тензорезисторах.
Фольговый элемент приклеивается на подложку. Аналогичными являются пленочные индикаторы, но в качестве реагирующего материала здесь используются специальные пленки с напылением, за счет чего увеличивается качество чувствительности системы. Проволочные датчики используются в электрической цепи устройств, которые предназначены для измерения нагрузки в широком диапазоне — от сотых грамм до тонны и более.
Чтобы достичь точного и заметного определения деформации элемента (изменения в сопротивлении незначительны), напряжение извне подключают к самому тензорезистору, а только потом внедряют в систему через мост. Он очень чувствителен, поэтому позволяет определить даже мельчайшие изменения в давлении на резистор. Соответственно, выходной электрический сигнал может быть аналоговым или цифровым.
Приведем несколько примеров тензорезисторов
Тензорезисторы фольговые константановые мембраны
Предназначены для исследования напряженных состояний различных материалов, которые вызваны приложенной силой. Возможно оценить механическую деформацию не только механизмов, но и подвижных объектов, например, электрического оборудования. Широко применяется в химической, медицинской промышленности.
Тензорезисторы мембранные константановые используются в качестве чувствительных элементов на силу, давление, перемещение, ускорение или крутящий момент. Поэтому могут использоваться не только в экспериментальных процессах, но и в качестве контроля. Подробнее об устройствах вы можете узнать в разделе нашего каталога — https://www.sibtenzo.com/products/tenzorezistory-folgovye-konstantanovye-membrany/.
Тензорезисторы фольговые константановые одиночные
Используются для оценки механических напряжений у разного вида механизмов, в том числе подвижных элементов. То есть применяются для измерения ускорения, силы, давления, оценки крутящего момента или перемещения. Поэтому приборы успешно внедряются с целью проведения экспериментов или организации контроля в промышленных условиях.
Тензорезисторы фольговые константановые одиночные представлены в этом разделе каталога — https://www.sibtenzo.com/products/tenzorezistory-folgovye-konstantanovye-odinochnye/.
Тензорезисторы фольговые константановые розетки
Помогают выявить даже незаметные деформации или удлинения, которые могут встречаться в разных видах конструкций. Таким образом тензорезисторы фольговые константановые розетки помогают обнаружить напряжение от нагрузки, которая была приложена к объекту. Также устройства помогают понять, насколько прочной и безопасной можно считать конструкцию. Они применимы к механизмам и статичным изделиям различных форм, изготовленных из разных материалов.
Изучите технические характеристики изделий подробнее — https://www.sibtenzo.com/products/tenzorezistory-folgovye-konstantanovye-rozetki/tenzorezistory-folg....
Преимущества тензорезистора
Применение тензодатчиков в электрических схемах получило весьма широкое распространение. Это объясняется неоспоримыми достоинствами таких элементов:
-
незначительная масса — не будет оказывать существенного влияния на конечный вес измерительных приборов;
- небольшие размеры — обуславливает простоту внедрения;
- универсальность — что допускает измерение динамической или статистической деформации.
Как выбрать тензодатчик?
Выбор тензорезистора должен осуществляется на основании особенностей объекта, куда его планируется внедрять. То есть учитываются тип и величина деформации, температура окружающей среды. Поэтому фольговые, как и другие виды тензодатчиков, разделяются по областям использования, отметим распространенные:
-
общее измерение напряжений;
- тензометрия для композитов, каучука, пластика и печатных электронных плат;
- элементы для работы в экстремальных условиях — при чрезвычайно низких или высоких температурах;
- применение в измерительных схемах, предусматривающих работу с оценкой ультра-малых деформаций.
На качество работы чувствительных элементов во многом влияют стабильность работы преобразователей выходного сигнала и кабельной аппаратуры. То есть, кабель должен соответствовать заявленным условиям измерений. Например, если предполагается работа при высоких/низких температурах, то и кабель должен выдерживать экстремальные окружающие условия.
В ООО УК «Сибтензоприбор» вы можете купить фольговые тензорезисторы разных типов, терминальные площадки, настроечные резисторы. Мы занимаемся разработкой и производством приборов и гарантируем их качество. Если у вас возникли сложности с выбором или есть вопросы, позвоните нам по телефону, размещенному на сайте.