Тензорезисторные преобразователи

Тензорезисторйый преобразователь (тензорезистор) представляет собой проводник, изменяющий свое сопротивление при деформации сжатия – растяжения. При деформации проводника изменяются его длина l и площадь поперечного сечения Q. Деформация кристаллической решетки приводит к изменению удельного сопротивления . Эти изменения приводят к изменению сопротивления проводника

.

(7.8)

Этим свойством обладают в большей или меньшей степени все проводники. В настоящее время находят применение проводниковые (фольговые, проволочные, пленочные) и полупроводниковые тензорезисторы. Наилучшим отечественным материалом для изготовления проводниковых тензорезисторов, используемых при температурах ниже 180°С, является константан. Зависимость сопротивления R от относительной деформации е с достаточной точностью описывается линейным двучленом

,

(7.9)

где R ₀ – сопротивление тензорезистора без деформации; – тензочувствительность материала.

Тензочувствительность константана лежит в пределах 2, 0–2, 1. Нелинейность функции преобразования не превышает 1%.

Рис. 7.7. Тензорезисторный преобразователь

Фольговые тензорезисторы представляют собой тонкую лаковую пленку, на которую нанесена фольговая тензочувствительная решетка из константана толщиной 4 – 12 мкм (рис. 7. 7). Решетка сверху покрыта лаком. Фольговые тензорезисторы нечувствительны к поперечной деформации вследствие малого сопротивления перемычек, соединяющих тензочувствительные элементы.

Проволочный тензорезистор имеет аналогичное устройство, но его решетка выполнена из константановой проволоки толщиной 20–50 мкм.
По метрологическим и эксплуатационным характеристикам проволочные преобразователи уступают фольговым.