Odporové snímače s tenzometrickým pásikom
K meraniu priehybu časti strojov, nosných a oceľových konštrukcií sú používané tenzometrické pásiky alebo tenzometrické drôty (obr.1). Ich účelom je umožniť meranie deformácií nosných konštrukcií pri statickom alebo pri dynamickom namáhaní. Pri pohybe nosných dielov sa niektoré ich časti predlžujú a iné skracujú a rovnakým spôsobom sa mení i dĺžka meracích pásikov alebo drôtov spojených s týmito nosnými dielmi (napr. zaliatými pevne do panelu). Diaľkové zmeny týchto meracích pásikov alebo drôtov odpovedajúce napätiu alebo tiež tenzi materiálu, bývajú veľmi malé, väčšinou len desatiny až desiatky mikrometrov. Pri naťahovaní kovového vodiča narastá jeho odpor, pretože sa zväčšuje jeho dĺžka a zmenšuje sa jeho prierez. Tenzometrické pásiky majú väčšinou podobu tenkých fólií. Ktoré sú nanášané galvanicky na nosný materiál podobnou technológiou ako vrstvy plošných spojov. Dĺžku naťahovaného meriaceho pásika je možné zväčšiť kľukatým meandrovým /Meander je kľukatá rieka v Malej Ázii/ usporiadaním, pri ktorom sa celkové predĺženie násobí počtom rovnobežných dráh vedúcich v smere meraného predĺženia. Zmena odporu tenzometrického pásiku je veľká pri zmene dĺžky nosnej podložky
v smere rovnobežných dráh pásika a pri zmenách dĺžky a prie-
čnom smere je naopak veľmi malá. Predlžovaním tenzometrického pásiku narastá jeho elektrický odpor.
(obr.1) Senzory pre meranie napätia
Tenzometrický pásik je na povrch telesa inštalovaný vždy tak, aby prevažná časť jeho dráhy bola orientovaná vo smere meraných zmien diaľky. Ak je potreba merať napätie a teda
diaľkové zmeny vo všetkých smeroch, sú na povrch telesa inštalované tenzometrické pásikové meandre pootočené vzájomne tak (napr. 120°C), aby bolo možné zo zmien ich
( (obr.2) Rôzne prevedenie fóliových snímačov tenzometrických snímačov
odporov odvodiť diaľkové zmeny vo všetkých smeroch meraného povrchu (obr.2). Tenzometrické pásiky sú vyrábané väčšinou z konštantánu (60% Cu, 40%Ni) alebo z chrómniklovej zliatiny (80% Cr, 20%Ni). Okrem tenzometrických kovových pásikov sa používajú polovodičové tenzometrické pásiky vytvorené difúziou nečistôt do tenkej vrstvy (15µm) čistého kremíku. Deformáciou takto vytvorených rezistorov sa mení výrazne pohyblivosť nosičov nábojov a tým i vodivosť. Tento jav sa nazýva piezo-odporový efekt. Polovodičové tenzometrické odpory (rezistory) sú malé a citlivé, a silne teplotne závislé. Tenzometrické odporové snímače sa vyrábajú s menovitými odpormi 120Ω, 350Ω, a 600Ω. Charakteristickým parametrom je koeficient k vyjadrujúci pomer medzi relatívnou zmenou odporu a relatívnou zmenou dĺžky. U kovových snímačov je tento koeficient rovný 2, u kremíkových snímačov až 150.