34. Тензометры, типы тензометров.

Тензометры используют для измерения линейных деформаций, а тензорезисторные преобразователи – для измерения перемещений, усилий, давлений, крутящих моментов и других механических величин, контролируемых в процессе испытания. Принцип действия тензометров и преобразователей основан на преобразовании приращения линейного размера, соответствующего базе средства измерения, в какую-либо физическую величину, удобную для усиления и регистрации.

В зависимости от физических принципов, положенных в основу способов преобразования, тензометры делят на пять основных типов: механические, оптические, пневматические, струнные и электрические.

Они нашли широкое применение не только в практике эксперимента, но и в качестве датчиков в системах автоматического управления, используемых в различных отраслях науки.

35. Тензорезисторы. Типы и применение тензорезисторов.

Тензорезисторами - называют преобразователи, осуществляющие преобразование механических деформаций в изменение электрического сопротивления. Простота конструкции, малые масса и габариты позволяют использовать тензорезисторы для измерения сил, давлений, вращающих моментов, ускорений и других величин, преобразуемых в упругую деформацию в труднодоступных местах различных машин и механизмов без изменения конструкций

ТИПЫ: 1 Проволочные тензорезисторы. Первые конструкции проволочных тензометров сопротивления представляли собой проволочную нить, натянутую на несущей рамке, которая крепилась на исследуемом объекте с помощью ножевых фиксаторов и крепежных приспособлений. Эти датчики выдерживали многократное использование, однако были большими и громоздкими, имели ограниченные динамические характеристики и вызывали трудности при монтаже

2 Фольговые тензорезисторы. Дальнейшим развитием проволочныхтензорезисторов явились фольговые тензорезисторы (рис. 2). Они изготавливаются прогрессивным методом фотолитографии из очень тонкой (около 0,0036 мм) фольги. Поскольку тонкая фольга легко повреждается, до начала фотографического процесса и травления на нее наносят тонкую пленку, которая служит несущей основой как в процессе производства, так и после при наклейке тензорезистора на деталь.

3 Полупроводниковые тензодатчики. Эти датчики были получены в качестве побочного результата исследований фирмы BellTelephoneLaboratories в области полупроводниковых материалов и соединений, которые впоследствии привели к созданию транзистора

4 Жидкометаллические тензодатчики.Сплавы, используемые для изготовления фольговых тензорезисторов, характеризуются предельной деформацией около ±5%. Для практических приложений, связанных с измерением больших деформаций, при которых возможны удлинения около 100%, были разработаны жидкометаллические тензодатчики, которые состоят из резиновой трубки, наполненной ртутью или галлиево-индиево-оловянным сплавом.

5 Высокотемпературные датчики. Высокотемпературные тензорезисторы, предназначенные для использования при температурах 400...800o С, изготавливают в виде проволочной решетки 1, закрепленной с помощью специального жаропрочного цемента 2 в трубке 3 на фольге 4 из нержавеющей стали.