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 +S_SG·ε), (5.2)

где: R₀ -сопротивление без деформации; S_SG -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