Тензометрические датчики

Работа тензометрического датчика основана на изменении электрического сопротивления проводников при их растяжении или сжатии.

R = ρl/s

В зависимости от материала чувствительного элемента тензорезисторы подразделяются на:

проволочные;

фольговые;

полупроводниковые.

Проволочные тензодатчики изготавливаются в виде проволоки из нихрома, фехраля, константана диаметром 0,015 – 0.05 мм

Достоинства:

простые по конструкции;

дешевые;

имеют линейную статическую характеристику;

малый вес;

Недостатки:

низкая чувствительность;

подвержены влиянию влаги и температуры;

Фольговые тензодатчики изготавливаются из фольги шириной 4 – 12 мм, вырезанной из константана, нихрома или золото – серебряных сплавов.

Достоинства:

высокая чувствительность;

высокая точность;

хороший механический контакт;

возможность пропустить большой ток.

Полупроводниковые тензометрические датчики изготавливаются из германия, кремния, галия и т.п. В этих датчиках при изменении сопротивления изменяется их удельная проводимость.

Достоинства:

высокая чувствительность;

большая мощность выходного сигнала.

Недостатки:

большой разброс параметров (трудно сделать датчики с одинаковыми параметрами);

хрупкие.

Все тензометрические датчики помещены в специальные пакеты, чаще из бумаги и во время опыта приклеиваются на испытуемый образец.

Такие датчики обладают одним общим недостатком - одноразовые, т.к. после растяжения или сжатия не возвращают прежние характеристики.

Применение:

для контроля за деформациями и напряжениями при статических и динамических нагрузках;

для измерения крутящих и изгибающих моментов, возникающих на поверхности механизмов при их механической нагрузке.

Датчики давления

Гидро- и пневмодатчики

а) при увеличении давления Р мембрана прогибается и перемещает щетку потенциометра.

б) при увеличении давления Р сильфон раздувается и перемещает щетку потенциометра.

в) при увеличении давления сильфон сжимается и перемещает движок потенциометра.

Пьезоэлектрический датчик состоит из кварцевой пластины (1) и электродов (2). При увеличении силы сжатия Р на кварцевые пластины на электродах появляется электрический заряд, который может быть измерен прибором.