ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
или
S
S
l
l
R
R
Δ
−
Δ
+
Δ
=
Δ
ρ
ρ
.
Для того чтобы деформация оставалась линейной необходимо, чтобы относительная
деформация
%2.0/ ≤Δ ll
, при этом ΔR/R = k⋅Δl/l, где k – коэффициент
тензочувствительности.
Поперечная относительная деформация ΔD
/D связана с продольной Δl/l через
коэффициент Пуассона
μ
= -0.3
ΔD
/D =
μ
⋅ Δl/l.
Поскольку ΔS/S = 2⋅ ΔD/D, то
ΔR
/R = Δl/l + 0.6 ⋅ Δl/l + Δ
ρ
/
ρ
= 1.6 ⋅ Δl/l + Δ
ρ
/
ρ
.
Коэффициент чувствительности металлических ТД k = 1.9… 2.1, т.е. относительное
изменения сопротивления вдвое больше относительного изменения длины. Это
объясняется тем, что, например, при растяжении датчика его длина увеличивается, а
толщина уменьшается. При Δl/l
< 0,25% относительное изменение сопротивления не
будет превышать ΔR
/R = k⋅Δl/l < <0,5%. Современные металлические тензорезисторы
изготавливают на основе тонкопленочной микроэлектронной технологии.
Тонкопленочная технология позволяет сформировать диэлектрический,
тензорезистивный и токопроводящий слой на специальной подложке при изготовлении
датчиков деформации или непосредственно на металлической мембране, или балке при
изготовлении датчиков давления и силы. За счет этого повышается стабильность
характеристик, расширяется температурный диапазон, уменьшается база
металлопленочных
датчиков. Недостатком металлических тензорезисторов является их
низкая чувствительность k ≈
2.
Полупроводниковые тензорезисторы характеризуются на порядок более высокой
чувствительностью по сравнению с металлическими. Однако по стабильности
характеристик и температурному диапазону полупроводниковые датчики уступают
металлическим. Поэтому современные полупроводниковые тензорезисторы
изготавливают с применением интегральной микроэлектронной технологии, что
позволяет получить тензорезисторы с одинаковыми параметрами и, тем самым, снизить
влияние нестабильности характеристик тензорезисторов при их
включении в мостовые
схемы с последующей обработкой сигналов измерительных систем. Как правило,
чувствительные элементы полупроводниковых тензорезисторов строятся на основе
монокристаллической структуры “кремний на сапфире” (КНС).
4.2.
Измерительные схемы с ТД
Поскольку изменение сопротивления металлических ТД не превышает 0.5%, то в
качестве измерительной схемы используется мостовая. Если датчик установлен в одно из
плеч мостовой схемы, то
,
424
ппх
R
R
E
R
R
R
EU
Δ
≈
Δ
+
Δ
=
(4.1)
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- …
- следующая ›
- последняя »
