11. Датчики физических величин. Структурная схема тензорезисторного датчика усилия.

ТД предназначены для измер-ий усилий, деформ-й, моментов. Представляя ТД в виде послед-ой цепи измер-х преобр-ей можно заметить, что некоторые из этих преобразователей яв-ся общими для всех датчиков. Каждый ТД включает в себя: тензорезистор и измерит-ю цепь независимо от того яв-ся ли он датчиком усилия или перемещения. Многие ТД включают в себя упругие элементы преобр-е усилия или давления в деформацию.

1-инерц груз

2-мембрана

3-упругий элемент

4-тензорезистор

5-измер-я цепь

На рис. изображены струк-ая схема ТД усилия. Измеряемое усилие Р с помощью упругого элемента преобразуется в деформацию ∆l , деформация измеряется в виде изменения сопротивления тензорезистора ∆R, которое в измер-й цепи

- сопротивление тензорезистора

Датчик (Д) – часть измер-ой сис-мы, имеющую самостоятельное конструктивное оформление, но вместе с тем обеспечив-ую достижение полезного эф-та при наличии всех других средств, входящих в систему.

Д осущ-ет преобразование вида энергии сигнала, идущего от объекта, в другой удобный для передачи инф-ии в пространстве и хранения в течении длительного времени.

Индуктивный преобразователь

1-инерц. груз

2-мембрана

3-упругий элемент

4-индукционный преобр-ль

5-измерительная цепь

, где R1, R2 – сопр. ст. и возд.

, где S – эффект-ая площ-дь мембраны, характер-ий мембрану как измер-ый преобр-ль. Р – входная величина (давление). F – сила (вых-я величина).

Входная величина стержневого упругого элемента:

, ε – относ. деформ-я (вых. величина упр-го элемента), S – пл-дь попер-го сечения упр-го элемнта, Е – модуль Юнга, F – сила (вход. величина)