Тензодатчики: что это такое и как они работают?

Тензодатчики – это приборы, которые используются для измерения силы или напряжения, возникающего в объекте или структуре. Они находят применение в различных областях, таких как медицина, авиация, робототехника и других.

Тензометрия – это метод измерения напряжений и деформаций в материалах и конструкциях. Поскольку напряжения и деформации не могут быть измерены напрямую, тензодатчики преобразуют механическую деформацию в электрический сигнал.

При действии силы на тензодатчик, он подвергается деформации, после чего при прекращении силы восстанавливает свою первоначальную форму. Измерительный элемент тензодатчика спроектирован таким образом, чтобы деформация сосредотачивалась в определенной области, что облегчает регистрацию изменений.

Основой работы тензодатчиков является тензоэффект – изменение электрического сопротивления в твердом материале при деформации, такой как сжатие, скручивание или растяжение. Тензорезисторы, составляющие основную часть конструкции, представляют собой тонкую фольговую сетку, нанесенную на фенольную пленку.

Тензодатчики различаются в зависимости от типа нагрузки и их конструктивных особенностей. Консольные (балочные), S-образные, мембранные (шайбовые), колонные (стержневые) и торсионные тензодатчики используются для разных видов измерений.

Тензорезистивные датчики являются предпочтительным выбором для современных весоизмерительных систем благодаря их широкому диапазону измерений и высокой точности. Точность может достигать до 0,017% в зависимости от модели. Они также обладают способностью работать при высоких частотах динамических деформаций и в широком диапазоне температур при условии компенсации. Кроме того, их компактная конструкция облегчает монтаж как на ровные, так и на криволинейные поверхности.

Благодаря своей надежности, доступности и широкому спектру применения тензодатчики продолжают оставаться востребованными в различных отраслях и сферах, обеспечивая точные измерения и надежную работу весоизмерительных систем.