Тензометрические измерительные преобразователи. Принцип действия. Коэффициент тензочувствительности

Тензометрический измерительный преобразователь – параметрический резистивный преобразователь, который конвертирует деформацию твердого тела, вызванную приложенным к нему механическим напряжением, в электронный сигнал. При всем обилии задач, решаемых при помощи тензометрических измерительных преобразователей, можно выделить две главные области их использования: - исследования физических параметров материалов, деформаций и напряжений в деталях и конструкциях; - применение тензодатчиков для измерения механических величин, преобразуемых в деформацию упругого элемента. Примером использования тензометров являются весы. Принцип деяния электрических весов сводится к измерению силы веса, воздействующей на тензодатчик, средством преобразования возникающих конфигураций, к примеру деформации, в пропорциональный выходной электронный сигнал. В базе работы тензопреобразователей лежит явление тензоэффекта, заключающееся в изменении активного сопротивления проводников при их механической деформации. Чертой тензоэффекта материала является коэффициент относительной тензочувствительности К, определяемый как отношение конфигурации сопротивления к изменению длины проводника: k = er / el. где er = dr / r — относительное изменение сопротивления проводника; el = dl / l — относительное изменение длины проводника.При деформации жестких тел изменение их длины связано с конфигурацией объема, не считая того, меняются и их характеристики, а именно величина удельного сопротивления. Потому значение коэффициента тензочувствительности в общем случае должно быть выражено как K = (1 + 2μ) + m. Тут величина (1+2μ) охарактеризовывает изменение сопротивления, связанное с конфигурацией геометрических размеров (длины и сечения) проводника, а — изменение удельного сопротивления материала, связанное с конфигурацией его физических параметров. Если при изготовлении тензопреобразователя применены полупроводниковые материалы, то чувствительность определяется в главном конфигурацией параметров материала решетки при ее деформации, и K» m и может изменяться для разных материалов от 40 до 200.