ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Лабораторная работа № 4
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ТЕНЗОДАТЧИКИ
Цель работы: изучение конструкции металлических тензорезисторов; изучение
измерительных схем с тензодатчиками; получение практических навыков работы с
тензорезисторами и мостовыми измерительными схемами.
4.1.
Назначение, принцип действия, основные характеристики
Тензодатчики (ТД) предназначены для измерения деформации и других
физических величин (давление, сила), которые могут быть сведены к деформации. На
железнодорожном транспорте тензорезисторы широко используются в качестве
чувствительных элементов весоизмерительных устройств, например, для измерения веса
вагона. Большинство современных датчиков давления, например, для измерения
давления в тормозной магистрали, также построено на основе
тензорезисторов.
Простейший тензодатчик представляет собой проволочку сопротивлением R=
ρ
l/s,
по всей длине которой приложено механическое напряжение. Металлические
тензорезисторы изготавливают из константана, поскольку он характеризуется высоким
удельным сопротивлением и низким температурным коэффициентом сопротивления
ТКС. Проволоку или фольгу наносят на подложку (рис. 4.1), которая затем наклеивается
на контролируемую деталь для измерения деформации.
.
Рис. 4.1. Конструкция тензорезистора
Такая конструкция ТД определяется необходимостью иметь сопротивление датчика в
десятки и сотни Ом, поэтому длину проволочки необходимо увеличивать. Длина
чувствительной зоны датчика l называется базой. У большинства современных
металлических ТД база l составляет от 7 до 10 мм. В настоящее время разработаны
малобазовые датчики l = 1…3 мм, позволяющие измерять деформацию на
малой
площади.
Преобразование механического напряжения, которое приложено к проводнику, в
изменение сопротивления определяется следующим образом
,
2
S
lS
S
l
S
l
d
dR
ρ
σ
ρ
σσ
ρ
σ
⋅
∂
∂
−⋅
∂
∂
+⋅
∂
∂
=
где ? – механическое напряжение, приложенное к датчику по всей его длине, вследствие
чего изменяется сопротивление. Относительное измерение сопротивления
S
S
l
l
d
dR
R
1111
⋅
∂
∂
−⋅
∂
∂
+⋅
∂
∂
=⋅
σσρσ
ρ
σ
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- …
- следующая ›
- последняя »
