Презентация "Измерительные преобразователи. Тензометрические датчики"

Автоматика и управление Тема1.3. Измерительные преобразователи. Тензометрические датчики. Назначение Предназначены для измерения статических и динамических деформаций в деталях. Преобразуют эти деформации в электрическое сопротивление. Конструкция и принцип действия Принцип работы основан на свойстве материалов менять свое электрическое сопротивление под действием силы, приложенной к ним. Различают проволочные, фольговые и полупроводниковые тензодатчики. Проволочные тензодатчики Отрезок тонкой проволоки (константан, нихром) диаметром 0,02 – 0,5 мм зигзагообразно наклеивается на бумажную или пленочную основу. К концам проволоки припаивают внешние выводы. Жестко закрепляют на испытуемой детали. При растяжении или сжатии детали изменяется сопротивление проволоки. Основные характеристики:

• коэффициент тензочувствительности Кт = 1,8 – 2,5
• номинальное сопротивление от 50 до 400 Ом (номинальный ток 30 мА)
• база 10 * 45 мм

Свойства проволочных тензодатчиков Основные достоинства:

• малые габариты и масса
• почти полное отсутствие их влияния на деформацию детали
• линейность характеристики
• низкая стоимость 
• простота конструкции и крепления датчиков к изделиям
Недостатки:
• влияние на сопротивление датчиков температуры. Незначительное изменение сопротивления датчика (около 1%), делает необходимым усиление сигнала. При работе в условиях высоких температур и агрессивной среды требуют специальных мер защиты.
• при интенсивных динамических нагрузках наблюдаются случаи отслаивания основы (одноразовое применение).

Фольговые тензодатчики Используется решетка их металлической фольги толщиной несколько микрон. Имеет большую площадь соприкосновения с деталью, следовательно его теплоотдача выше. Это позволяет увеличить ток до 0.2 А Основные характеристики:

• коэффициент тензочувствительности Кт = 1,8 – 2,5
• номинальное сопротивление от 50 до 200 Ом (ток до 0,2 А)
• температурный диапазон от -40 до +70˚ С

Полупроводниковые тензодатчики Пластина из германия или кремния наклеена на бумагу. Металлические выводы, с помощью которых датчик подключается в схему. Основное отличие от проволочных - большее изменение сопротивления датчика при деформации (до 50 %) и высокая чувствительность к температуре ( в 10-20 раз больше). Основные характеристики:

• коэффициент тензочувствительности в 60 раз выше , чем у проволочных
• номинальное сопротивление от 40 до 1000 Ом
• база до 10 мм
• температурный диапазон от -160 до +300˚ С

Тензодатчики в авиации Весоизмерительная компания «Тензо-М» начала свою деятельность в 1990 году с выпуска тензодатчиков для авиации, предназначенных для взвешивания и расчета положения центра масс и центровки летательного аппарата. Для измерения массового расхода топлива двигателей внутреннего сгорания, реактивных двигателей и насосов  разработаны специальные стенды (от 0,5 до 150 т). Оборудование отличается высокой конструктивной прочностью, качеством сборки, а также надежностью тензодатчиков и электронных весовых терминалов.