Тензометрические датчики

Тензометрическими датчиками называют приспособления, при помощи которых измеряется деформация различных конструкций. Они подразделяются на приборы емкостного, индуктивного, тензорезистивного, пьезоэлектрического, волоконно-оптического или оптико-поляризационного типа (в зависимости от способа измерения).

Наиболее распространёнными являются тензорезистивные датчики. Используются они, например, в конструкции весов. Принцип его работы построен на преобразовании массы в выходной сигнал. Более подробно это выглядит так: нагрузка, создаваемая тяжестью взвешиваемого объекта, воздействует на упругий элемент, выполненный, как правило, в виде стержня (одного или нескольких) из легированной углеродистой стали (возможны также иные варианты исполнения, например, в форме кольца). К нему крепится проволочный или фольговый тензорезистор (для изготовления его решётки используется константановая или манганиновая нить диаметром до 25 микрон). Упругий элемент деформируется пропорционально приложенному к нему усилию, равному весу тела. При этом соразмерно изменяется сопротивление тензорезистора. Это изменение и является показателем массы объекта.

Тензодатчики http://www.tenso-m.ru/tenzodatchiki/ соединяются с вторичными приборами (весовыми индикаторами, аналого-весовыми преобразователями, электронными усилителями) посредством кабелей, по которым передаётся информация об изменениях сопротивления. Для этого на корпусе датчиков размещаются специальные разъёмы. Для подключения используются схемы с 4-мя или 6-ю проводами. Кабели могут иметь различную длину, быть заменяемыми и незаменяемыми, иметь другие отличительные черты. Широко распространена мостовая схема, включающая в себя 4 тензорезистора, которые соединяются в электрический мост.

Тензорезистор и упругий элемент защищаются от внешних факторов (окружающей среды, механических повреждений) корпусом. В зависимости от условий эксплуатации он может иметь различные варианты исполнения и степень защиты (она классифицируется по рейтингу InternationalProtect).

В целом тензодатчики подразделяются на следующие виды:

• датчики силы (служат для измерения усилий и нагрузок);
• датчики, измеряющие крутящий момент;
• датчики перемещения;
• акселерометры (измеряют ускорение);
• датчики давления.

Обеспечить надёжную работу тензодатчика и точность его показаний возможно только при условии его правильного выбора и установки, а также использования качественных преобразователей сигнала.