Конструкция проволочных и фольговых тензодатчиков

2.3.1 Конструкция проволочных тензодатчиков.

Чувствительные элементы тензодатчиков могут быть выполнены в виде петлеобразной решетки из тонкой проволоки. Существующие проволочные

тензодатчики делят на два основных типа:

- одноэлементные тензодатчики для измерения деформаций в каком-то одном направлении; - многоэлементные тензодатчики для одновременного измерения деформа- ций в нескольких направлениях.

Некоторые конструкции таких тензорезисторов показаны на рисунке 2.3.

а) б)

Рисунок 2.3 – Проволочные тензодатчики: а – одноэлементный - многовитковый с петлевой решеткой; б – многоэлементный – две решетки под углом 90°; l_р – активная база тензодатчика.

Применяемые материалы - константан (60%Cu+40%Ni), манганин (84% Cu+12% Mn+4% Ni), нихром (80% Ni+20% Cr) и другие. Проволока может

быть получена методом волочения (диаметр от 10 до 30 мкм) или методами микрометаллургии (2…6) мкм.

Проволочные тензодатчики отличаются относительной простотой изго- товления и пригодны при измерениях статических и динамических дефор- маций, для измерения упругих и упругопластических деформаций. Вслед-ствие высокого совершенства формы сечения и качества поверхности про-волока обладает хорошей деформируемостью и динамической стойкостью. Она легко поддается термообработке, что позволяет использовать ее для вы-сокотемпературной и низкотемпературной тензометрии. Тензодатчики из проволоки обладают хорошими метрологическими свойствами.

На рисунке 2.4 показана конструкция тензодатчика с проволочным чув-

ствительным элементом. Чувствительный элемент проволочного тензодат-чика 1 прикрепляют к основе 2 из изоляционного материала (бумага, синте-тическая пленка и др.) с помощью связующего 3 (клея, цемента), который передает деформацию чувствительному элементу. Для электрического соеди-нения тензодатчика с измерительными схемами имеются выводы 4.

Рисунок 2.4 - Конструкция тензодатчика с проволочным чувствительным

элементом

Проволочные тензодатчики на бумажной основе могут работать при

температурах до (225…325) K. Тензодатчики для повышенных температур имеют стеклотканевую или органосиликатную основу и могут выдерживать до (475…725) К.

2.3.2 Конструкция фольговые тензодатчиков.

Другим распространенным типом тензодатчиков являются фольговые. Технология их изготовления основана на использовании фотохимических процессов и обеспечивает получение решеток толщиной от 5 до 10 мкм прак- тически любой формы с базами от 0,3 мм и более (рисунок 2.5).

Рисунок 2.5 - Фольговые тензодатчики с различными конструкциями решетки

Для изготовления решеток используются те же материалы, что и для проволочных тензодатчиков. Основой является пленка из синтетической смолы или бумага, пропитанная клеем. Выводы тензодатчиков обычно вы-полняют из медной проволоки.

Фольговые тензодатчики имеют, как правило, более высокие технико-метрологические характеристики по сравнению с проволочными и, в част- ности, большие рабочие токи, большие выходные сигналы, меньшую чувст-вительность в поперечном направлении.