Приборы для линейных измерений - Типы тензорезисторов
Содержание материала
- Приборы для линейных измерений
- Прогибомеры
- Кинематическая схема прогибомера Максимова
- Кинематическая схема прогибомера Емельянова
- Индикаторы (мессуры)
- Установка прогибомеров
- Электромеханические измерители перемещений
- Сельсины
- Кинематическая схема индикатора часового типа
- Схема установки индикаторов при удаленных измерениях перемещений
- Электромеханический измеритель перемещений
- Клинометры
- Клинометр с уровнем
- Клинометры с отвесом - маятником
- Оптический клинометр
- Тензометры
- Электромеханические тензометры
- Струнные тензометры
- Тензорезисторные тензометры
- Типы тензорезисторов
- Мостовые измерительные схемы
- Сдвигомеры
- Все страницы
а б
в г
Рис. 21. Типы тензорезисторов: а - проволочный петлевой; б - проволочный беспетлевой.
в - фольговый; г - полупроводниковый; 1 - тензочувствительные элементы; 2 - низкоомные перемычки; 3 - выводные контакты; 4 - подложка («основа») и наклеенный над тензорешеткой защитный слой тонкой бумаги; l - база тензорезистора.
От этого недостатка свободны беспетлевые тензорезисторы (рис.21б) с низкоомическими медными перемычками. Из-за отсутствия поперечной тензочувствительности и лучших условий передача деформаций (ввиду продолжения прямолинейных участков тензорешетки и за перемычки) база их может быть уменьшена до 2.. .3 мм.
В настоящее время все большее распространение получают фольговые тензорезисторы (рис.21в) из металлической фольги толщиной не более 4...6 мк. Этим тензорезисторами при изготовлении фотолитографским способом могут быть приданы любые очертания, требуемые условиями эксперимента. Вследствие низкой поперечной чувствительности и плоского сечения элементов тензорешетки. они имеют при той же плошали сечения более развитую поверхность приклейки, что улучшает условия их работы.
Полупроводниковые тензорезисторы (рис.21г) по сравнению с рассмотренными выше типами обладают значительно большей тензочувствительностью, меняющейся, однако, при деформации и при изменениях температуры. Несмотря на это, они эффективно применяются в упругих элементах различных измерительных приборов (например, динамометров), где большое значение имеет их высокая чувствительность, а отмеченные недостатки могут быть компенсированы.
Тензорезисторы, применяемые при испытаниях сооружений, должны давать возможность измерения деформаций в диапазоне до 10 -5: при исследовании упругой стадии работы материала - до (5...7) ∙103 и упруго-пластической до 10 -1 и более. Необходимым условием является также стабильность показаний тензорезисторов, их влагостойкость т.п.
Влияние температурных погрешностей, обусловленных температурным коэффициентом изменения сопротивления тензонитей и разностью температурного коэффициента расширения материала тензорезистора αт и исследуемого материала αи, исключают установкой компенсационных тензорезисторов.
В случаях, когда установка компенсационных тензорезисторов невозможна или они не могут быть помешены в те же температурные условия, используют так называемые самокомпенсированные тензорезисторы. материал которых должен удовлетворять условию (αи - αт)∙К, где К - коэффициент тензочувствительности тензорезистора.
Повышенные требования предъявляются к глубинным тензорезисторам разной конструкции, закладываемым в толщу схватывающегося материала (например, бетона), когда должна быть обеспечена их безотказная работа в течение длительного времени.