ТР и тензорозеток ТРР

Некоторые виды проводниковых ТР показаны на рис. 9.1. Их наиме­нование и индексация, а также общие технические требования приведены в ГОСТ 21616-76*. Различают проволочные ТР с петлевой константановой решеткой на бумажной подложке (ПКБ, ППКБ), проволочные ТР с пет­левой константановой решеткой на пленочной подложке (ПКП и.ППКП).

Изготовляют ТР с беспетлевой решет­кой на пленочной и бумажной подложке и микропроволочные ТР (МПБ, МПТ) из одной жилы литого микропровода, имеющего диаметр 2-7 мкм. Проволочные, петлевые ТР стандартного изготовления имеют базы 5 — 50 мм; наиболее часто применяют базы l= 10; 15; 20 мм; беспетлевые ТР имеют более широкий диапазон баз. Номинальный ряд сопротивлений: 50, 100, 200, 400, 800 Ом. Предельная измеряемая деформация для проволочных ТР составляет 0,1 - 5 %, причем для твердого константана - до 1 % и отожженного мягкого константана на пластифицированной пленке БФ-2 - до 2,5 - 5 %.

Фольговые тензорезисторы изготовляют фотохимическим способом из тонкой фольги толщиной 3—10 мкм, что позволяет автоматизировать процесс массового производства ТР и достаточно просто выполнять тензорешетки сложных форм для многоэлементных розеток, датчиков давления и сил.

Кроме того, для фольговых ТР технологически просто задать конструкцию теплоотводящих элементов решетки и места спая с проводниками. Фольговые ТР типа КФ4и КФ5 имеют следующие сопротивления: R = 100, 200, 400 Ом для одиночных ТР КФ4П, КФ5П,для тензорозеток КФ4Р, КФ5Ри цепочек КФ4Ц,КФ5Ц. Фольговые одиночные ТР для измерения деформаций в местах концентрации изготовляют малобазными: l = 0,5; 1,0; 3,0; 5,0 мм, но ширина их решетки значительна (b = 3 6 мм), поэтому градиент деформации усредняется по площади l X b . Распайку выводов на жгуты выполняют через переходники — ламели и бобышки (рис. 9.2).

Метрологические характеристики проводниковых тензорезисторов определяют по ГОСТ 21615-76* и 21616-76*.

Коэффициент тензочувствительности ТР

, (9.3)

где: — коэффициент тензочувствительности материала; — суммарная протяженность тензоматериала на продольном и поперечном участках петлевой или фольговой тензорешетки; — коэффициент изменения тензувствительностей на поперечных участках; К = 2,1 ± 0,2 - для фольговых ТР; К = 1,8 5,6 для проволочных ТР; К = 3,3 4,2 для ТР из литого микропро­вода.

Полупроводниковые тензорезисторы изготовляют из монокристаллов кремния и германия, реже из других полупроводников. Их практически не ис­пользуют в исследованиях НДС конструкций, но успешно применяют в динамо­метрических устройствах в качестве преобразователей. Благодаря новой технологии выращивания полупроводников на подложке из кремния или сапфира, являющихся почти идеальными упругими элементами, созданы интегральные полупроводниковые тензорезисторы. Методом диффузии получают сверхминиатюрные мосты и полумосты, монолитно связанные с упругим элементом. На основе этой технологии выпускают, например, датчики давления для измерения давления крови непосредственно в сосудах.