Тензочувствительность

Обычно при механической деформации материала его электрическое сопротив­ление изменяется. Это явление называется пьезорезистивньш эффектом. С одной стороны, в некоторых случаях этот эффект является причиной возникновения погрешностей. С другой стороны, на его основе можно реализовать тензодатчи-ки, реагирующие на механическое напряжение σ.

где Е— модуль Юнга материала, a F— приложенная сила. В этом уравнении отно­шение dl/l = e называется относительной деформацией материала.

На рис. 3.19 показан цилиндрический проводник (провод), растянутый при помощи силы F. Объем провода v остается постоянным, тогда как его длина уве­личивается, а площадь поперечного сечения уменьшается. В результате уравне­ние (3.54) может быть переписано в виде:

После дифференцирования получим выражение для определения чувствительно­сти сопротивления к удлинению провода:

Из этого выражения можно сделать вывод, что чувствительность повышается при увеличении длины провода и его удельного сопротивления, а также при уменьшении поперечного сечения. Относительное изменение сопротивления провода является линейной функцией от деформации е и может быть выраже­но в виде:

где S_e — коэффициент тензочувствителъности или чувствительность тензоэлемен-

та. Для металлических проводов он лежит в пределах 2...6, а для полупроводников — 40...200.

Рис. 3.19 Механическое напряжение приводит к изменению геометрии проводника и его сопро­тивления