Тензорезистивный метод

Определение физической величины

Понятие о физической величине - одно из наиболее общих в физике и метрологии. Согласно ГОСТ 16263-70 "Государственная система обеспечения единства измерений. Метрология. Термины и определения", под физической величиной понимается "свойство, общее в качественном отношении многим физическим объектам (физическим системам, их состояниям и происходящим В них процессам), но в количественном отношении индивидуальное для каждого объекта". Так, все тела обладают массой и температурой, но для каждого из них эти параметры различны. ТО же самое можно сказать и о других величинах - электрическом токе, вязкости жидкостей или потоке излучения.

Единицы измерения физических величин

Исторически первой системой единиц физических величин была принятая в 1791 г. Национальным собранием Франции метрическая система мер. Она не являлась еще системой единиц в современном понимании, а включала в себя единицы длин, площадей, объемов, вместимостей и веса, в основу которых были положены две единицы: метр и килограмм.

В дальнейшем с развитием науки и техники появился ряд систем единиц физических величин, построенных по принципу, предложенному Гауссом, базирующихся на метрической системе мер, но отличающихся друг от друга основными единицами.

Главнейшими системами единиц физических величин являются: СГС, МКГСС, МТС, абсолютная практическая система электрических единиц, международные электрические единицы, система МКСА.

Наряду с системами единиц физических величин в практику измерений вводились единицы, не входящие ни в одну из систем, - так называемые внесистемные единицы. Число их довольно велико, причем возникновение большинства связано с соображениями удобства при измерениях тех или иных величин.

К числу важнейших внесистемных единиц, имеющих широкое применение, относятся единицы длины - ангстрем, икс-единица, световой год, парсек; площади - ар, гектар; объема - литр; массы - карат; давления - атмосфера, бар, миллиметр ртутного столба, миллиметр водяного столба; количества теплоты - калория; электрической энергии - электровольт, киловатт-час; акустических величин - децибел, фон, октава; ионизирующих излучений - рентген, рад, кюри.

В связи с унификацией единиц и принятием единой системы единиц число применяемых внесистемных единиц будет сведено к минимуму, определяемому потребностью в них для практических целей. Отдельные же распространенные внесистемные единицы, являющиеся собственными наименованиями некоторых кратных и дольных единиц СИ, - тонна, гектар и другие - могут сохраниться при практических измерениях.

Диапазон измерения физической величины

Диапазон измерений - это область значений между нижним и верхним пределами измерений. Нижний и верхний пределы измерений - это min и max значения величины, которые могут быть измерены данным средством измерения с заданной погрешностью.

Возможности измерения физических величин

Реостатный метод

В основе реостатного метода измерения лежит зависимость сопротивления проводника от его размеров и электрических свойств.

где

- удельное сопротивление (Ом м), l - длина проводника (м), S - площадь поперечного сечения ( )

Для реостатного преобразователя входными величинами служат , l,S, а выходной величина R. Известно, что реостатный преобразователь можно использовать для измерения длины, плотности, и удельного сопротивления, а так же и для измерения других величин. Достоинства этого метода: простота, линейность функций преобразования. Недостатки: малый диапазон преобразования, влияние на функцию преобразования, сопротивление приемника энергии.

Тензорезистивный метод

В основе работы тензорезисторов лежит явление тензоэффекта. Оно заключается в изменении активного сопротивления проводников при их механической деформации. Тензоэффект материала характеризуется коэффициентом относительной тензочувствительности k, определяемый как отношение изменения сопротивления к изменению длины проводника: