Что такое тензодатчик

Часто легко измерить такие параметры, как длина, смещение, вес и т.д., Которые могут ощущаться некоторыми органами чувств. Тем не менее, трудно измерить такие показатели, как сила, напряжение и деформация, которые не могут быть непосредственно измерены каким-либо инструментом. Для таких случаев полезны специальные устройства, называемые тензодатчиками.

Есть некоторые материалы, сопротивление которых изменяется при приложении к ним деформации или когда они растягиваются, и это изменение сопротивления можно легко измерить. Для приложения напряжения вам нужно усилие, поэтому изменение сопротивления материала можно откалибровать для измерения приложенного усилия. Таким образом, устройства, сопротивление которых изменяется из-за приложенной деформации или приложенной силы, называются датчиками деформации или тензодатчик, который может быть приобретен для быта и промышленности.

Принцип работы тензодатчиков

Когда сила приложена к любому металлическому проводу, его длина увеличивается из-за деформации. Чем больше приложенная сила, тем больше деформация и тем больше увеличение длины проволоки. Если L1 - начальная длина проволоки, а L2 - конечная длина после приложения силы, деформация определяется как: ε = (L2-L1) / L1.

Кроме того, когда длина растянутой проволоки увеличивается, ее диаметр уменьшается. Теперь мы знаем, что сопротивление проводника является обратной функцией длины. По мере увеличения длины проводника его сопротивление уменьшается. Это изменение сопротивления проводника можно легко измерить и откалибровать по приложенному усилию. Таким образом, тензодатчики можно использовать для измерения силы и связанных с ней параметров, таких как смещение и напряжение. Входные и выходные отношения тензометрических датчиков могут быть выражены термином калибровочный коэффициент или градиент датчика, который определяется как изменение сопротивления R для данного значения приложенной деформации ε.

Материалы, используемые для тензодатчиков

Ранее использовались проволочные тензометрические датчики, которые в настоящее время заменяются датчиками с металлической фольгой. Металлы можно легко разрезать на зигзагообразные фольги для формирования тензодатчиков. Одним из наиболее популярных материалов, используемых для устройства тензодатчиков, является медно-никель-марганцевый сплав, известный под торговым названием «Advance». Некоторые полупроводниковые материалы также можно использовать для изготовления тензодатчиков.