Датчики деформаций. Резисторные датчики

Резисторные датчики (рис. 3.16) преобразуют в изменение сопротивления их собственную деформацию, практически рав­ную деформации образца в области закрепления датчика. Деформации, измеряемые с погрешностью до 0,1%, лежат в области примерно от +-10^-5 до +-2*10^-1. Нижний предел измерений определяется шумами датчика и связанной с ним электрической схемы; верхний предел зависит от упругости датчика и фиксирующего его клея.

Обычно датчик состоит из сетки, образованной нитевидными проводниками с удельным сопротивлением р, площадью поперечного сечения нити s и длиной n1, где 1 - длина одного нитевидного элемента, n - их коли­чество; для металлических датчиков n обычно составляет от 10 до 20 и равно 1 для полупроводниковых. Проводник закрепляется на изолирующей подложке - бумаге или пластике, которая наклеивается на исследуемый образец. Поэтому датчик испытывает такую же деформацию D1/1, как и образец, в направлении, параллельном нитям.

Первичная обмотка датчика питается от источника переменного тока.

Рис. 3.16. Дифференциально - трансформаторные датчики

Электродвижущие силы, наводимые во вторичных обмотках, зависят от по­ложения ферромагнитного сердечника, связанного через шток с контроли­руемым узлом станка. Параметры дифференциально - трансформаторных датчиков:

При симметричном расположении сердечника относи­тельно вторичных обмоток наводимые на них ЭДС равны и выходной сигнал датчика, представляющий собой разность указанных ЭДС равен нулю. При смещении сердечника в сторону одна из ЭДС возрастает, другая - уменьшается и выходной сигнал оказывается пропор­циональным перемещению сердечника. Направление перемещения определяет­ся по фазе выходного сигнала. Обычно этот сигнал присоединяют ко входу фазочувствительного детектора и получают напряжение постоянного тока, величина и знак которого соответствует величине и направлению смещения контролируемого объекта.