3. Назначение, принцип действия и электрическая схема современных весоизмерительных тензорезисторных датчиков

В настоящее время в качестве чувствительных элементов сило- весоизмерительных тензорезисторных датчиков используются тензорезисторы. Такие тензорезисторы приклеиваются на повереность, подобно почтовой марке и меняют свое сопротивление под действием деформации объекта. Существует несколько типов таких тензорезисторов деформации: проволочные, фольговые и полупроводниковые. Когда деформируются или отрезок провода, или металлической фольги, или полупроводника, их сопротивление изменяется.

Сопротивление тензометрических датчиков деформации проволочных и фольговых изменяется не только при изменении самой деформации, но и с изменением температуры... На рис. 2.1 изображена схема моста Уитстона. Измерение сопротивления тензорезисторов производится с помощью таких схем.

С

R₂

R₁

D

R₃

R_t

Рис.2.1

R₁…R₄ – измерительные тензорезисторы

В плечи моста включены тензорезисторы R₁, R₂, R₃, R₄. В диагональ моста АВ включен источник постоянного напряжения, другая диагональ СД подключена к измерительному прибору, работающего в режиме измерения постоянного напряжения. При ненагруженном датчике мост находится в состоянии равновесия и ток в диагонали СД отсутствует. При нагружении датчика сопротивление измерительных тензорезисторов изменяется в следствие их деформации, нарушается равновесие моста и в диагонали СД возникает электрический ток, который фиксируется измерительным прибором. Величина напряжения, измеряемая измерительным прибором, пропорциональна нагрузке или деформации тензорезисторов.