​

       История создания тензорезисторов начинается во времена изобретения проволоки и применения ее как электрического проводника. Электрическое сопротивление проводника R=р*l/S, где р - удельное электрическое сопротивление материала проводника, l - длина проводника, S - площадь поперечного сечения проводника. Причем удельное сопротивленияе  кроме материала проводника зависит еще и от его температуры. Как раз на зависимости сопротивления от температуры основана работа термодатчиков. А в тензометрии эта зависимость – основной источник погрешности. Именно поэтому так важно перед тем как купить тензорезистор, подбирать его с коэффициентом температурного расширения близким к оному у материала, на который он наклеивается. На заре создания тензорезисторов они изготавливались из тонкой проволоки, которая укладывалась решеткой и приклеивалась к исследуемому материалу. Для удобства наклейки применялись также тонкие подложки. Потом ей на смену пришла тонкая фольга.

​

​

Основные виды тензорезисторов

​

Существует 9 характеристик тензорезисторов, по которым их можно разделять на различные типы:

​

   1. Материал фольги решетки;

​

   2. Материал подложки;

   

   3. Сопротивление решетки;

   

   4. Длина решетки (база);

 

   5. Геометрическая конфигурация решетки;

 

   6. Температурный диапазон работы;

 

   7. Коэффициент температурного расширения;

 

   8. Ползучесть;

​

   9. Тип выводов.

​

​

   Но когда человек хочет купить тензорезистор у нас, ему достаточно знать как минимум 3-5 основных (п/п 3, 4, 5, 7, 9). Остановимся подробнее на геометрической конфигурации решетки, так как это основная характеристика, с которой нужно начинать при возникновении желания купить тензорезистор.

​

​

Геометрия решетки тензорезистора

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

    Кроме вышеперечисленных решеток, которые применяются на тензорезисторах для тензометрических датчиков и в натурной тензометрии, существует еще целый отдельный класс исследовательских тензорезисторов. На таких тензорезисторах решетки могут быть расположены в количествах максимум 3-4 штуки под самыми разными углами по отношению друг к другу. Например, есть тензорезистор, в котором две решетки расположены под углом 90 градусов, а третья рядом под углом 45 или 135 градусов по отношению к первым двум. Или тензорезистор, у которого три решетки расположены под углами 120 градусов друг к другу. Также бывают тензорезисторы, где решетки расположены не рядом, а друг на друге в несколько слоёв.

​

​

Сопротивление решетки

​

     Вторым по важности параметром тензорезистора является электрическое сопротивление решетки. Теоретически, можно разработать и изготовить тензорезистор с любым сопротивлением решетки. Но исторически сложилось, что ряд популярных сопротивлений решеток тензорезисторов дискретен и ограничен всего дюжиной значений. Из которых львиную долю занимают

сопротивления 120 и 350 Ом. Причем тензорезисторы с сопротивлением 120 Ом чаще всего используются в многоканальной натурной тензометрии и в исследовательских целях, а тензорезисторы с сопротивлением 350 Ом – при производстве тензометрических датчиков. При производстве целевое значение сопротивления не может быть выдержано со сколь угодно высокой точностью. Обычный разброс сопротивлений в партии тензорезисторов составляет 15%. Но потом, после изготовления, обычно проводится селекция с целью отбора в упаковку тензорезисторов с близкими сопротивлениями с точностью до 0,1% или даже еще лучше 0,02%. Делается это для облегчения работы изготовителям оборудования на их основе. Дело в том, что точные измереиния на мостовой схеме можно провесли только при условии, что тензорезисторы подобраны идеально близко по сопротивлению. Для выравнивания, как правило, применяются подстроечные

резисторы.

База тензорезистора

​

    Следующей важной характеристикой тензорезистора является длина решетки. Выпускаются тензорезисторы с длинами решеток от 1 до 100мм. Теоретически можно сделать и меньше и больше, но большого технического смысла в этом нет. При выборе длины решетки следует принимать во внимание несколько факторов. Чем длиннее решетка, тем с большей площади образца снимается измерительный сигнал. Поверхностная деформация как бы усредняется по длине решетки. И если место максимальной деформации имеет пиковую эпюру напряжений, берутся решетки с минимальной длиной. И наоборот, на конструкциях с неоднородной внутренней структурой вроде железобетонов или армированных пластиков, где деформация в целом одинаковая, но обладает высокой степенью неоднородности, рекомендованы решетки с длинной базой. Кроме того, не стоит забывать об удобстве наклейки тензорезисторов. Тензорезисторы требуют не только сноровки, то есть большого опыта в наклейке, но зачастую и специального оборудования для точного позиционирования и равномерного прижима тензорезистора к образцу. От качества наклейки в существенной степени зависит качество работы 

полученного изделия.

 

Материал решетки и подложки

​

    Самым популярным материалом решетки является константановая фольга, а самым популярным материалом подложки – фенольная пленка. Также тензорезистор может быть изготовлен из кармы на подложках из бумаги (пропитанной эпоксидной смолой), полиамидных пленках. А самые высокотемпературные тензорезисторы изготавливаются на подложках из полиамида, армированного стекловолокном.  

​

Температурный диапазон

​

     Подавляющее большинство тензорезисторов рассчитаны на работу в температурном диапазоне от -30 до +80 градусов Цельсия. Эти температуры соответствуют нормальным условия эксплуатации большинства такого оборудования как весы и весовые системы, а также натурной тензометрии. Случаются, конечно, применения тензорезисторов и в экстремальных условиях низких или высоких температур. Самые высокотемпературные тензорезисторы имеют диапазон от -256 до +250 градусов Цельсия. 

Коэффициент температурного расширения. 

​

     При выборе тензорезистора для работы в широком диапазоне температур важно сделать так, чтобы температурная деформация тензорезистора совпадала с температурной деформацией материала, на который он наклеен. В противном случае будет возникать измерительный сигнал, не связанный с механической деформацией материала, а только с разницей в температурной деформации. Ассортиментный ряд тензорезисторов, предназначенный для работы с разными материалами тоже дискретен и ограничен следующими значениями, приведенными в таблице.

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

Ползучесть

​

     Ползучесть – это характеристика материала, показывающая насколько быстро по времени релаксируются внутренние напряжения в материале. При выборе тензорезистора для точных измерений следует брать тензорезистор с таким же значением ползучести, как и у материала, но с противоположным знаком.

​

​

Тип выводов

​

     Для соединения тензорезисторов в мостовую схему применяются тонкие проволоки. При этом на самом тензорезисторе для этого имеются контактные площадки. Поскольку сами по себе тензорезисторы и контактные площадки маленькие, часто тензорезисторы имеют проволочные выводы, уже припаянные к контактным площадкам в заводских условиях. Также могут быть разные промежуточные варианты, например, наличие капельки припоя на контактных площадках для удобства быстрой припайки выводов. Наиболее популярные модели тензорезисторов есть у нас на складе в Москве. Если вы планируете длительный по времени проект и хотите иметь в наличии у нас на складе определенный тип тензорезисторов, зарезервированный под ваши потребности, просто сообщите нам о своем желании. Также вы можете найти у нас и купить те тензорезисторы, которые востребованы другими заказчиками, так как мы держим на складе достаточно большие объемы по текущим востребуемым позициям.

​

​

​