Jak działa czujnik tensometryczny

Jak działa czujnik tensometryczny

Czujnik tensometryczny to urządzenie służące do pomiaru odkształcenia obiektu. Wynaleziony został przez Edward E. Simmons i Arthur C. Ruge w 1938 roku. Dziś najczęściej spotykanym typem miernika odkształcenia jest tensometr zawierający izolujący  podkład elastyczny.

Działanie czujników tensometrycznych

czujniki tensometryczneMiernik ten jest przymocowywany do przedmiotu za pomocą odpowiedniego kleju, takiego jak cyjanoakrylan. Ponieważ obiekt jest zdeformowany, folia ulega odkształceniu, co powoduje zmianę jej oporu elektrycznego. Ta zmiana oporu, zwykle mierzona za pomocą mostka Wheatstone, jest związana odkształceniem poprzez czynnik znany jako wskaźnik czujnika. Czujnik tensometryczny wykorzystuje fizyczną właściwość przewodnictwa elektrycznego i jego zależność od geometrii przewodu. Kiedy przewód elektryczny jest rozciągnięty w granicach jej sprężystości tak, aby nie pękał lub trwale odkształcał się, będzie on węższy i dłuższy, co zwiększy jego wytrzymałość elektryczną od końca do końca. I odwrotnie, gdy przewodnik jest ściskany w taki sposób, że nie jest zatrzaśnięty, poszerza się on i skraca, co zmniejsza jego opór elektryczny od końca do końca. Z mierzonego oporu elektrycznego miernika odkształcenia można wnioskować o indukowanej ilości napięcia.

Typowe czujniki tensometryczne działają w ten sposób, że umieszcza się długą, cienką przewodzącą taśmę w układzie zygzakowatym równoległych linii tak, że niewielka ilość naprężeń w kierunku orientacji linii równoległych powoduje wielokrotność większego pomiaru odkształcenia na długości efektywnej powierzchni przewodów , a tym samym wielokrotnie większych zmian oporu – niż można by było zaobserwować za pomocą pojedynczego przewodu przewodzącego prostą linię. W wielu sytuacjach  stosowane są czujniki odkształcenia folii. Różne zastosowania nakładają na miernik różne wymagania.