Принцип действия
Тензопреобразователи -это преобразователи, у которых основным действующим фактором является механическое напряжение. Под действием механического напряжения изменяются геометрические размеры чувствительного элемента, а это, в свою очередь, приводит к изменению его электрических характеристик. Из этих характеристик чаще всего рассматривается электрическое сопротивление, в большой степени зависящее от геометрии чувствительного элемента. Рассмотрим брусок длиной l с площадью сечения А из материала удельным сопротвлением ρ (рис. 5.1). Сопротивление этого бруска определяется как R 0 =ρ l/A (5.1)
Рис. 5.1
При силовом внешнем воздействии на брусок, в нём возникает механическое напряжение, вызывающее механические деформации. Если ввести в рассмотрение относительную деформацию ε, то все параметры в (5.1) будут функциями от этой величины: ρ = ρ (ε); l= l(ε); А=A(ε).
Соответственно величина электрического сопротивления также функция от деформации: R=R 0(1 +SSG·ε), (5.2) где: R0 -сопротивление без деформации; SSG -чувствительность тензопреобразователя; ε - относительная деформация. Внешний вид тензорезистивного преобразователя приведён на рис. 5.2. Он представляет собой фигурную металлическую или полупроводниковую плёнку на эластичной основе. При растяжении основы деформируется и плёнка, изменяя своё сопротивление.
Рис. 5.2
|
