ПРЕГЛЕД тензорезистори
Тензодатчици и тензодатчици. Да видим какво ще се свързва габарит натоварване клетка и се прецежда. Както е известно, основният елемент е динамометричен щам габарит. Разбира се, тези много компоненти тегло и измервателни уреди най-добре отговарят на критерия за ефективност на разходите.
характеристики на датчиците са:- Стабилността на температура и време.
- деформация грешка при измерване, което не трябва да надвишава δll = 1 m / m в интервала ± 5% (± 50000mkm / т).
- Дължината и широчината на сензора трябва да бъде достатъчно малък, за да адекватно да измерват напрежението в точка.
- Сензорът за инерцията трябва да е малък, за да записва с висока честота динамични процеси.
- Линейност на сензор отговор в целия диапазон.
- Цена-сензор и свързаните устройства.
- Минимални изисквания за квалифициран персонал за монтаж и измерване.
На ефект щам беше изтъкнато през 1856 Келвина.
Телени тензодатчици бяха изгонени folgovannymi.
Полупроводникови тензодатчици са получени като страничен изследвания. Те се умножиха през 60-те.
Фолио тензодатчици се характеризират чрез ограничаване ± 5%.
Материалите най-често използваните в тензодатчици
Физика променят съпротивление по време на деформация на материала: материал деформация, свързани с деформация на решетката. Това променя позицията на нивото на Ферми, което се отразява на концентрацията на свободните електрони.
- температура може да бъде компенсирана в по-широк температурен диапазон;
- хром-никелова основа сплав на натоварване клетки осигурява високи характеристики умора;
- сплав проявява висока времева устойчивост и следователно се предпочита за измерване на статичното напрежение за дълго време (от няколко месеца до няколко години);
Трудността при запояване терминални проводници към контактните подложки на сензора.
3) Izolastik - има висока щам чувствителност и най характеристики умора, но е изключително чувствителни към температура, и следователно неговият обхват е ограничен до измервания или динамични или статични, в които нестабилност, свързана с температура, не е от значение.
4) Нихром V, platinovolfram, armyur D:
Приложена към високо специализирани приложения, включващи високи температури, при които придобиват значение устойчивост на окислителни процеси.
Зареждане на клетки, обикновено са свързани, се състои от:- елемент чувствителни към деформации;
- тънък филм, който е изолатор и всеки носител за чувствителен елемент;
- подложки за закрепване на проводниците.
- акрил;
- полиамид;
- фенол;
- епокси-стъкло;
- хартия;
- епокси;
- епокси-полиамид;
- епокси-фенолна;
- фенолни стъкло.
- линейно-еластично поведение на материала;
- не хистерезис.
Полимери, фибростъкло подсилен, използвани в сензори, за да работят в циклични деформации.
В сензори, които работят при повишени температури, използвани основи на епоксидни и фенолни смоли, подсилена със стъклени влакна.
Лепила с които са залепени тензодатчика
Лепилото от които габарита на щам е прилепен към пробата трябва да има сила на линейна еластичност и устойчивост за дълъг период от време.
Комбинацията на сензора: основата субстрат и лепила изискват най-сериозно внимание. Пилотна необходимо да се приложи лепила и следват процедурите на прилагане и сушене.
Както най-широко използваните адхезиви метил-2-tsianoakriad, епоксидна смола, polymide и някои керамика.
Tsianoakriad не изисква нагряване или втвърдяване агенти да започне полимеризация. За да се ускори полимеризацията на една повърхност на катализатора могат да бъдат причинени. Благодарение на много бърза полимеризация на лепилото е идеална съставка за товарни клетки с общо предназначение. Протоколи от натискане на палеца и две едноминутна пауза е достатъчно. Може да се използва в температурния диапазон от -32 до + 65 ° С Той осигурява правилното измерване на напрежение не е по-висок от 6%. Силата на залепване намалява с течение на времето в резултат на поглъщане на влага, така че трябва да бъдат защитени по време на продължителна работа.
Епоксидна смола и включва втвърдяващ агент, който реагира със смолата, осигуряване на полимеризацията. В някои случаи се добавя вискозитет на смолата в разтворителя към него. Разреден смола (епокси-фенолна) са по-предпочитани, тъй като те са много тънък висока якост, равномерен филм с слаб пълзене и хистерезис. За да се осигури тънък равномерен слой към сензора трябва да се прилага налягане 70-210 кРа. за да се осигури пълна полимеризация на епоксидни лепила се подлага на повишена температура за няколко часа. Очевидно е, че най-добрите са епоксидни фенолна лепила с оперативен обхват от температури от -269 до + 260 ° С Допустима относителна промяна съпротивление е в диапазона 3-10%.
Полиамид представлява един компонент полимер, който може да се прилага при температури от -260 до + 399 ° С Полиамид одобрен при налягане 275kPa при 260 ° С
Следователно, необходимостта да се лекува относително високи налягания и температури (например, 8-10 кгс / mm2, 170 ° С). Повърхността на еластичния елемент преди свързване се почиства с механични или химични средства, и след това се залепва към него ипотеки на съответните адхезивни слоеве и изолационни вещества. Процесът на термообработка се осъществява в специална програма температура-време. След края на процеса "posleotverzhdeniya", ако има такива, са залепени тензодатчици са защитени от въздействието на околната среда.
След втвърдяване лепила натоварване клетки трябва да бъде покрита с лепило (восък, каучук, polimeritan).
стягащо приспособление също има голямо значение за функционирането на сензора (фиг. 1). В класическата структура (а) се използва "вдлъбната" Gage (например на базата фенолна лепило), която се залепва към еластичния елемент с помощта на лепило (например, фенол). дизайн (б) щам Gage на голи (например, полупроводников) е свързан през субстрата (например, специална хартия) импрегнирани с лепило. И в двата случая, относително дебел d2 дебелина на слоя, ( »20-50 микрона), която е оформена по същество на вискозна среда и причинява стрес затихване явления. Тъй като изолацията на междинен слой изпълнява и двете функции, тя не може да се направи произволно тънък. Ето защо, в нов дизайн и монтаж на изолационни задачи са разделени. Има първия депозиран изолиращ слой (разтопен емайл или керамични), който има значително по-добри механични свойства от лепилото. Сега действителната адхезивен слой може да се извърши много тънка (<1 мкм) и должен только заполнить неровности поверхностей. В этой конструкции практически полностью пренебрежимо ослабление напряжений, вызванное клеем.
Фигура 1 - Конструира щам габарит чувствителните елементи на сензорите
и б - обичайната конструкция с дебелина адхезивни слоеве DZ; в - модерна структура с тънък слой лепило DZ.
1 - еластичен елемент; 2 - Gage; 3 - на базата на тензодатчици; 4 - адхезивен слой; 5 -podlozhka импрегнирани с лепило; 6 - изолиращ слой с добри механични свойства
Явленията напрежение затихване считат досега винаги във връзка с процесите в структурата на монтаж лепило и щам габарит. Това е разбираемо, тъй като периодът на техниката за оценяване, базирана на тензодатчици, акцентът беше поставен върху научните изследвания и намаляване на пълзене лепила. Понастоящем, обаче, тези ефекти могат да бъдат намалени поне до около стойности стрес затихване, причинени от други фактори (например, чрез еластичен елемент). Поради това, отслабването на лепилото трябва да се разглежда само в съчетание с други явления, ако те по принцип не могат да бъдат пренебрегвани. Различни сензори Тензодатчици причинява грешки се сравняват по-долу:
Затихване на еластичния елемент
Вискозни затихване поради залепващи слоеве благодарение на съвременните методи на свързване често става незначително.
Температура грижи нула възниква поради топлинни вълни посадъчен на еластичния елемент, състояние на привеждане в съответствие на топлина, ако тензодатчика имат големи температурни коефициенти на съпротивление (полупроводникови тензодатчици).
Термоелектрически ефект се дължи на преразпределение на загубите на енергия в процеса на моста; Също така се вижда само в уредите за измерване на полупроводникови щам.
Отслабването на лепилото - единственият ефект, който по своята същност е противоположна на силата. Поради това може по принцип да се компенсира затихване ефекти, които съвпадат в природата със силата, но поради различни времеви константи на тези ефекти, но не напълно и с голяма температура зависимост.
Защита от въздействието на околната среда. Най-чувствителни елементи, след като ги залепване трябва да бъдат защитени от околната среда, за да се предотврати най-вече влага действие. За тази цел, след втвърдяване, може би дори и в топло състояние, те са покрити със защитно лак. За да се предотврати образуването на малки дупчици, тази операция се повтаря, обикновено повече от веднъж.
Така получените филми не могат напълно и постоянно премахване на дифузията на водна пара. Това може да бъде постигнато само чрез херметично тесни метални обвивки, които често са пълни с все още достатъчно голям резерв хигроскопично вещество или сух инертен газ. Въпреки това, влагата прониква в чувствителни елементи, въпреки всички тези мерки, двата ефекта:
1. За да се намали съпротивлението на изолацията между сензора за щам и еластичния елемент. В идеалния случай, това съпротивление е безкрайно голяма. Когато крайната устойчивост изолация Ris се условията, както са отразени на фиг. 2. Благоприятно случай е показано на фиг. 2, и където Ris, равномерно разпределени в четири части на моста; дисбаланс не съществува мост. За изчисляване нежелано събитие дава нула грешка:
където eNcp - средна номинална деформация и R0 - основни резистентност тензодатчици. Тези връзки за щам габарит с голям фактор манометър (за полупроводници), не са толкова важни.
Фигура 2 - Ефект на намаляване на съпротивлението на изолацията
Рис - дискретни еквивалентна схема. а - благоприятно случай: намаляване Ris е равномерно разпределена; б - най-лошия случай: намаляване на Рис действа на уред за измерване на напрежение.
2. Подуване на адхезивния слой причинява видима деформация и по този начин - допълнително нула грешка. Тя е безопасно да се предположи, че този ефект е много по-силен от ефекта на съпротивлението на изолацията. Но намаляването на Рис може да служи като мярка за внедрени влагата и така - общо очаква грешка нула. Можем да предположим, че подуването също е доста малък, ако съпротивлението на изолацията на повече от 109 ома.
Свързани статии