Рекомендации по выбору параметров тензорезистора, исходя из задач и условий измерения.

Рекомендации по выбору параметров тензорезистора, исходя из задач и условий измерения.

 Для безошибочного преобразования деформации в электрический сигнал правильный выбор тензорезистора имеет большое значение. Правильно подобранный тензорезистор позволяет измерить реальное значение деформации и получить максимальное значение выходного сигнала.

На правильность измерений деформации влияют такие факторы как: условия окружающей среды, материал упругого элемента, тип деформации, расположение  тензорезистора на объекте измерения.

  1. Выбор серии тензорезистора

Выберите серию тензорезистора BE, BA, BQ, и т.д. в соответствии с условиями окружающей среды и возможностями по обеспечению условий наклейки. Тензорезисторы серии BA и BA150 имеют адгезию с большинством клеев в 3-4 раза ниже, чем тензорезисторы других серий, но при этом обеспечивают на порядок более высокое сопротивление изолчяции. Особенно это проявляется в условиях повышенной влажности. Тензорезисторы серии BQ лучше других серий принимают форму объекта испытаний. Данные тензорезисторы хорошо подходят для наклейки на угловые и профилированные элементы малых радиусов. Тензорезисторы серии BAB250 длительно сохраняют работоспособность при температуре 250°С и кратковременно при 320°С.

  1. Выбор базы тензорезистора.

Правильный выбор длины тензорезистора является важным фактором, поскольку максимальная (пиковая) деформация измеряемого объекта ограничена в небольшой области.

Тензорезистор «интегирует» значение деформации вдоль его базы, т.е измеряет среднее значение деформации относительно длины чувствительной решетки. Соответственно, выбор тензорезистора с более длинной базой, при малой зоне конценрации деформации вызывает снижение выходного сигнала.

Для получения правильных результатов измерений длина базы тензорезистора не должна превышать 1/5 ~ 1/10 от длины области в которой производится измерение.

При этом применение тензорезистора с черезмерно малой длиной базы имеет ряд недостатков, таких как:

-увеличение эффекта ползучести, за счет увеличения степени влияния релаксационных эффектов на концах решетки,

— снижение усталостной долговечности, вызванные необходимостью применения более тонкой нити в конструкции чувствительной решетки.

К преимуществам применения тензорезистора с более длинной базой можно отнести удобство, в более легком монтаже. Так же тензорезистор с большей площадью поперечного сечения нити, обладает лучшим теплоотводом, который в конечном итоге уменьшает погрешность измерений, вызванную влиянием температуры.

При измерениях на поверхности конструкций из неоднородных материалов, таких как цемент, чугун, черная литая сталь используется тензорезистор, длина которого не меньше, чем размер неоднородностей материала.

Для измерения деформации с узкой зоной концентрации выбирается тензорезистор с малой длиной решетки.

Как следует из всего вышесказанного, тензорезистор следует выбирать в соответствии с фактическими условиями и параметрами измерения. Для измерения небольшого поля деформации рекомендуется выбирать тензорезистор с длиной решетки 3-6 мм.

 Выбор сопротивления тензорезистора.

 Сопротивление тензорезистора выбирают исходя из площади теплоотвода тензорезистора, сопротивления подключаемых проводников, требуемого соотношения сигнал/шум.

При выборе сопротивления тензорезистора для разного типа испытаний и производства тензодатчиков необходимо учитывать возможности вторичной аппаратуры и максимально допустимое напряжение питания.

Обычно рекомендуется тензорезисторы с сопротивлением 120 Ом и 350 Ом.

Но иногда выбирают тензорезисторы с опротивление 1000 Ом, 4000 Ом и более.

  1. Выбор конфигурации решетки тензорезистора.

 Конфигурация чувствительной решетки включает в себя: геометрические размеры подложки и решетки, схему и форму и взаимное расположения элементов на подложке, расположение контактных площадок и схему их подключения.

Конфигурацию решетки можно классифицировать по количеству осей измеряемой деформации на: одноосевые, с наличием двух и более осей измерения и комбинированные тензорезисторы.Основной особенностью одноосевого тензорезистора является односегментная решетка, которая измеряет деформацию в направлении оси решетки.

  1. 1. Существует два типа одноосевых тензорезисторов: «АА» и «АВ». Тип «АА» имеет горизонтально направленную ось измерения, и как правило, используется для измерения деформаций растяжения, сжатия, изгиба.Тип «АВ» — это одноосевой тензорезистор с направлением решетки 45°, и как правило, используется для измерения деформаций крутящего момента и  сдвига.
    1. Основной особенностью двухосевого тензорезистора является две чувствительные решетки, расположенные одна относительно другой под углом 90° или параллельно. Основные модели имеют кодировку «ВВ», «НА» и «FB».

    Тензорозетка типа «ВВ» образутся двумя перпендикулярными,  «Т» — образно  расположенными относительно  друг друга, элементами  и в основном используется, для измерения продольной и поперечной деформации (Коэффициент Пуассона). Особенно распространено применение в качестве чувствительных элементов в датчиках растяжения-сжатия колонного типа.

    2.   Элементы тензорозетки «НА» расположены под углом 45° относительно оси симметрии тензорезистора. Данные розетки также называются тензорезистором «V»-образного типа или «елочками» и используются в основном, для измерения деформации сдвига и крутящего момента. Особенно распространено применение в качестве чувствительных элементов датчиках балочного и  S-образного типа.    Элементы тензорозетки типа «FB» расположены параллельно друг другу, данный тип используется в основном для измерения одноосевых деформаций при необходимости образовать полумост из параллельных плеч моста Уитстона.

  2. 3. Основные модели имеют кодировку «BA», «CA», «CC», «BC» и «CB», среди которых «BA», «CA», «CC» измеряют направление поверхностного напряжения, величину и направление релаксационных деформаций, «BC» и «CB» направление напряжённости в точке концентрации деформации.     Тензорезисторы с тремя чувствительными элементами предназначены для измерения величиы и направление сложно напряженных деформаций, а также величины и направление релаксационных деформаций.

4. Тензорезисторы серии «KA» мембранного типа с расположением чувствительной решеткой по окружности, в основном используются в качестве чувствительных элементов в датчиках давления

5.   Тензорезисторы серий «FD» и «GD», на подложке которых нанесены более двух решеток в одинаковом направлении и расположенных в цепочку друг за другом, используются для определения градиента и места максимальной деформации.

Оформить заказ