Тензометрические преобразователи.

Предназначены для измерения упругих деформаций и механических напряжений в узлах и деталях машин при статических и динамических нагрузках.

Принцип действия основан на использовании тензоэффекта, т.е. на изменении сопротивления проводника при его деформации.

- сопротивление прямого проводника. При деформации изменяются все параметры.

где ρ– удельное сопротивление; l – длина; S – площадь поперечного сечения.

(1) – для круглого проводника. Установлено экспериментально.

Возьмем полный дифференциал выражения (1):

Разделим левую и правую части этого равенства на (1) и перейдем к конечным приращениям:

Обозначим - коэффициент Пуассона ( )

; - коэффициент структурного изменения материала

Тогда

Обозначим = γ - коэффициент тензочувствительности материала.

Материал тензодатчика должен обладать высоким удельным сопротивлением и низким температурным коэффициентом сопротивления.

Для изготовления используется константан (до 300ºС), сплавы никеля и молибдена (до 500ºС),

нихром (до 700ºС), сплавы на основе платины (до 1000ºС).

Тензодатчики бывают двух типов: проволочные и фольговые.

Проволочный тензодатчик:

база = 1,5 ÷ 100 мм

Ø проволоки = 0,01 ÷ 0,05 мм

Недостаток – наличие поперечной тензочувствительности

(0,2 ÷ 0,1% от продольной тензочувствительности).

Фольговые тензодатчики изготавливаются травлением или электростатическим напылением.

Достоинство – отсутствие поперечной тензочувствительности, хороший тепловой контакт с

деформируемой деталью.

Размеры: толщина = 5 ÷15 мкм; база 0,1 ÷ 0,5 мм

Тензодатчики включают в качестве плеч неравновесных мостов.

Чтобы исключить температурную погрешность измерения включают два тензодатчика.

Т₁ наклеивают на деформируемую деталь, а Т₂ – на

недеформируемую, но имеющую ту же температуру.

Выходной сигнал моста подают на усилитель, т.к. U_пит не

может быть большим.

У – усиливает выходной сигнал.

Усилитель многоканальный (до 24 каналов)

(для одновременного контроля нескольких деталей).