Связующее для тензорезисторов

Для изготовления тензорезисторов используют в зависимости от условий эксплуатации клей горячего отвержения БФ, ВС-10Т, ВЛ-931 и т.д.; модифицированные каучуками; такие как ВК-32-20, ВК-13 и т.д.

Наиболее широко для установки тензорезисторов применяют эпоксидные клеи холодного отвержения. Они имеют высокие адгизионные и механические характеристики, позволяют измерять большие деформации, допускают перегрузки, длительную цикловую нагрузку до 100 млн циклов. Эти характеристики сохраняются при многоцикловых нагрузках.

Клеи горячего отвержения используются для установки тензорезисторов в случае исследования образцов и элементов конструкции, допускающих тепловую обработку, а также при использовании тензорезисторов в качестве промежуточных преобразователей в измерительных устройствах. Чтобы тензорезисторы имели удовлетворительные измерительные характеристики(линейность хар-ки преобразования, малые значения ползучести и гистерезиса и т.д.). Температура тепловой обработки тензорезисторов после установки должна быть выше температуры полимеризации клеев, указанной разработичиком. Так применение феногформадегидных клеев, модифицированных поливинилацеталями, имеющих температуру полимеризации 140 ⁰ С, обеспечивают тензорезисторам удовлетворительную ползучесть только после двухчасового прогрева при t=200-250 ⁰ С, фольговые тензорезисторы со связующими из фенолкаучукового клея ВК-32-200М имеют удовлетворительную стабильность характеристики чувствительности в диапазоне температур 20-200⁰ С только после тепловой обработки при 230 ⁰ С.

Электрическая измерительная цепь

В параметрических датчиках для измерения неэлектрических величин наибольшее распространение получили 2 разновидности электрических цепей:

- цепь делителя напряжения,

- мостовая цепь.

Причем под действием измеряемой величины изменяется одно сопротивление плеча делителя напряжения или мостовой цепи, либо 2, либо все 4 (для мостовой цепи).

Входной величиной является относительное изменение сопротивления плеч измерительной цепи

Выходной величиной является

, где - чувствительность измерительной цепи

z-полное сопротивление,

- изменение сопротивления z.

Делитель напряжения.

В качестве примера рассмотрим простейший случай-делитель напряжения с одним рабочим плечом. При отсутствии измеряемой величины напряжение снимаемое с сопротивления

,

, где и - полное (активное и пассивное) сопротивление плеч делителя.

Обычно плечи измерительной цепи изготавливают из одинаковых по конструкции преобразователей, для которых выполняется условие , где n > 0-коэффициент симметрии.

Под воздействием измеряемой величины сопротивления плеча изменится на величину и станет равным

, что приведет к изменению падения напряжения на сопротивлении .

Это изменение напряжения соответствует изменению сопротивления и является, таким образом, параметром, несущим информацию об измеряемой величине. Это выходной сигнал.

;

, где - падение напряжения на сопротивлении .

Подставив в полученное уравнение и проведя преобразования, получим

,

Т.к. , то можно записать

Зная что , получим

Откуда следует, что чувствительность делителя напряжения определяется величиной напряжения питания и коэффициентом симметрии делителя и не зависит от значений сопротивлений плеч.

Рассуждая аналогичным образом, получают такую же формулу и для мостовой цепи с одним рабочим плечом.

Доказано что увеличение числа рабочих плеч в измерительной цепи увеличивает только величину выходного сигнала, но не изменяет ее чувствительность.

В датчиках деформации термокомпенсационные сопротивления 0 не ставят, т.к. для расчета необходимо экспериментальное определение значения температурной погрешности 0, что сложно осуществить в обычных датчиках. Поэтому для изготовления датчиков деформации широко используют термокомпенсированные тензометрические проволоки, температурный коэффициент сопротивления которых можно получить специальным отжигом заданной величины , соответствующей температурному коэффициенту материала исследуемого объекта.