тензоэлемент егиазаряна

Формула изобретения

1. Тензоэлемент, содержащий упругую основу из эластичного материала и токопроводящий наполнитель или покрытие, отличающийся тем, что, с целью повышения его чувствительности и экономичности, токопроводящий наполнитель или покрытие выполняют из мелкодисперсного полупроводникового материала.

2. Тензоэлемент по п.1, отличающийся тем, что в мелкодисперсный полупроводниковый материал введен металлический порошок.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к измерительной технике и средствам измерения механических величин электрическими методами и может быть использовано в качестве первичного преобразователя в измерительных приборах.

Известен тензоэлемент, выполненный из константановой проволоки, обладающий относительным удлинением 0,8-1,3% и удельным сопротивлением 0,5 мм²/Ом.

Недостатком этих тензодатчиков является малое значение их удлинений и деформации и малое значение коэффициента тензочувствительности. Известно и использование в качестве чувствительного элемента углеродных волокон с зависимостью относительного изменения R/R от деформации [1]

Однако все нитевидные чувствительные элементы обладают малой чувствительностью и для увеличения мощности выходного сигнала и его усиления в устройство вводят дополнительно механоэлектрические преобразователи, что усложняет устройство, повышает его стоимость, ограничивает функциональные возможности.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является датчик для измерения деформации, состоящий из рабочего элемента в виде слоя из токопроводящего углеродного покрытия, выполненного на основе эластичного полимерного материала [2]

Недостатком известного датчика является сравнительно невысокая чувствительность из-за низкого коэффициента тензочувствительности углерода.

Кроме того, из-за большого значения удельного сопротивления углерода практически невозможно получить тензодатчик с малым общим сопротивлением, что приводит к увеличению питающих измерительную схему напряжений.

Целью изобретения является повышение чувствительности тензодатчика, повышение экономичности, что достигается за счет увеличения относительного удлинения, уменьшения удельного сопротивления тензочувствительного слоя.

Это достигается тем, что в известном датчике на эластичной основе нанесен токопроводящий слой, который выполнен из мелкодисперсного полупроводникового материала.

Для уменьшения удельного сопротивления в мелкодисперсный полупроводниковый материал добавлен мелкодисперсный металлический порошок, процентное соотношение полупроводникового и металлического материала подбирается в зависимости от необходимого удельного сопротивления тензоэлемента.

Материал основы может быть как электропроводящим, так и не электропроводящим, лишь бы он был высокоэластичным.

Описанный тензоэлемент работает следующим образом. Снабженный выводами он закрепляется на объект, включается в электрическую схему и при деформации измеряемого объекта деформируется, что вызывает изменение сигнала на выходе электрической схемы.

Описываемый тензоэлемент может быть изготовлен следующим способом. Мелкодисперсный порошок добавляется в резину при ее изготовлении и из полученной массы формируется чувствительный элемент любой формы.

Либо нить из эластичного материала протягивается через суспензию из полупроводникового порошка, связующего состава, растворителя и при необходимости металлического порошка. Либо упругий эластичный материал пропускается через фильеру, получают трубчатый элемент, который заполняется смесью мелкодисперсного полупроводникового материала (или в сочетании с мелкодисперсным проводящим материалом).

Предлагаемый тензоэлемент позволяет повысить коэффициент тензочувствительности, удобен в обращении, экономичен.