Тензометрический датчик

Тензометрический датчик (тензодатчик; от лат. tensus — напряжение) — датчик, преобразующий величину деформации в удобный для измерения сигнал (обычно электрический), основной компонент тензометра (прибора для измерения деформаций). Существует множество способов измерения деформаций: тензорезистивный^[1], пьезоэлектрический^[2], оптико-поляризационный^[3], пьезорезистивный, волоконно-оптический^[4], или простым считыванием показаний с линейки механического тензодатчика. Среди электронных тензодатчиков наибольшее распространение получили тензорезистивные датчики.

Механический тензометрический датчик для измерения деформации стены

Конструкция

Тензорезистивный датчик обычно представляет собой специальную упругую конструкцию с закреплённым на ней тензорезистором и другими вспомогательными деталями. После калибровки, по изменению сопротивления тензорезистора можно вычислить степень деформации, которая будет пропорциональна силе, приложенной к конструкции.

Существуют разные типы датчиков:

• датчики силы (измеряет усилия и нагрузки)
• датчики давления (измерение давления в различных средах)
• акселерометры (датчик ускорения)
• датчики перемещения
• датчики крутящего момента

Наиболее типичным применением тензодатчиков являются весы. В зависимости от конструкции грузоприёмной платформы, применяются тензодатчики различного типа:

• консольные
• s-образные
• «шайба»
• «бочка»

Конструкция резистивного тензодатчика^[5] представляет собой упругий элемент, на котором зафиксирован тензорезистор. Под действием силы (веса груза) происходит деформация упругого элемента вместе с тензорезистором. В результате изменения сопротивления тензорезистора, можно судить о силе воздействия на датчик, а, следовательно, и о весе груза. Принцип измерения веса при помощи тензодатчиков основан на уравновешивании массы взвешиваемого груза с упругой механической силой тензодатчиков и последующего преобразования этой силы в электрический сигнал для последующей обработки. Для характеристики защиты тензодатчика от воды и пыли используется IP-рейтинг^[6].

Примечания

1. Политехнический словарь, 1989, с. 523.
2. Датчик кварцевый — Энциклопедия по машиностроению XXL  (неопр.). Дата обращения: 3 января 2016. Архивировано 5 марта 2016 года.
3. В. Н. Федоринин, В. И. Сидоров «Поляризационные оптические датчики для измерения физических величин»  (неопр.). Дата обращения: 17 февраля 2016. Архивировано 10 декабря 2017 года.
4. Т. Клекерс, Б. Гюнтер. «Измерение деформаций: волоконно-оптические сенсоры компании HBM»  (неопр.). Дата обращения: 3 июля 2009. Архивировано 17 сентября 2009 года.
5. Конструкция тензодатчика.  (неопр.) Дата обращения: 25 октября 2011. Архивировано 4 января 2012 года.
6. Международные коды в стандарте IP водо- и пылезащиты  (неопр.). Дата обращения: 22 августа 2008. Архивировано из оригинала 12 апреля 2008 года.

Литература

• Политехнический словарь / А. Ю. Ишлинский и др.. — 3 изд., перераб. и доп.. — М.: Советская энциклопедия, 1989. — С. 523. — 656 с. — ISBN 5-85270-003-7.

Ссылки

• Проверка работоспособности тензодатчика
• Тензодатчик: принцип работы, устройство, типы, схемы подключения / Дмитрий Макаров // ASUTPP : сайт. — 08.12.2020.