ВСнзорСзисторы ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия основныС характСристики ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ – КРАВКО О Π’Π•ΠΠ—ΠžΠ Π•Π—Π˜Π‘Π’ΠžΠ ΠΠ₯

ВСнзорСзисторы ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия основныС характСристики ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ – КРАВКО О Π’Π•ΠΠ—ΠžΠ Π•Π—Π˜Π‘Π’ΠžΠ ΠΠ₯

КРАВКО О Π’Π•ΠΠ—ΠžΠ Π•Π—Π˜Π‘Π’ΠžΠ ΠΠ₯

ΠžΠ‘Π©Π˜Π• Π‘Π’Π•Π”Π•ΠΠ˜Π― О Π’Π•ΠΠ—ΠžΠ Π•Π—Π˜Π‘Π’ΠžΠ ΠΠ₯

Π’Π΅Π½Π·ΠΎΠ΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ ΠΈ тСнзорСзисторы. Π”Π°Π²Π°ΠΉΡ‚Π΅ посмотрим, Ρ‡Ρ‚ΠΎ связываСт Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΠ΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊ ΠΈ тСнзорСзистор.Β 

ВСнзорСзистор (ΠΎΡ‚ Π»Π°Ρ‚. tensus β€” напряТённый ΠΈ Π»Π°Ρ‚. resisto β€” ΡΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»ΡΡŽΡΡŒ) β€” рСзистор, сопротивлСниС ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ измСняСтся Π² зависимости ΠΎΡ‚ Π΅Π³ΠΎ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ. ВСнзорСзисторы ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΈΠΈ. Π‘ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ тСнзорСзисторов ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΡΡ‚ΡŒ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ мСханичСски связанных с Π½ΠΈΠΌΠΈ элСмСнтов. ВСнзорСзистор являСтся основной составной Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒΡŽ Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΠ΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ².

ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия

ΠŸΡ€ΠΈ растяТСнии проводящих элСмСнтов тСнзорСзистора увСличиваСтся ΠΈΡ… Π΄Π»ΠΈΠ½Π° ΠΈ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ΅ сСчСниС, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ сопротивлСниС тСнзорСзистора, ΠΏΡ€ΠΈ сТатии β€” ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ.

ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ»Π»ΡŽΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ Π½Π° Π°Π½ΠΈΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΌ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ. Для наглядности Π½Π° ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ тСнзорСзистора ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½Π°, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ сопротивлСния. Π’ Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ измСнСния сопротивлСния вСсьма ΠΌΠ°Π»Ρ‹ (ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅ ~10βˆ’3) ΠΈ для ΠΈΡ… ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠΉ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ (АЦП, Π²Π΅ΡΠΎΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ (Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½Π°Π»Ρ‹)), ΠΏΡ€Π΅Ρ†ΠΈΠ·ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ усилитСли. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ элСктричСского сопротивлСния ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΈ Π΄Π°Π»Π΅Π΅ β€” Π² элСктричСский сигнал, ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ сигнал напряТСния.

ΠœΡ‹ Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅ΠΌ ΠΎΡΡ‚Π°Π½Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΏΠΎΠ΄Ρ€ΠΎΠ±Π½ΠΎ Π½Π° элСктромСханичСских ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°Ρ… тСнзорСзисторов. ΠžΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΠΌ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ характСризуСтся коэффициСнтом Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΈ зависит ΠΎΡ‚ примСняСмых ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ². А Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½Ρ‹ΠΉ коэффициСнт являСтся Π²Ρ€Π΅Π΄Π½Ρ‹ΠΌ ΠΏΠΎΠ±ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΌ эффСктом, Π²Π»ΠΈΡΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Π½Π° показания.

ВСнзорСзисторы ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² качСствС Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ элСмСнта, Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ² для измСрСния сил, давлСния. БобствСнно тСнзомСтричСскиС Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ ΠΈΠ»ΠΈ сокращСнно Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΠ΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»ΠΈ своС Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚ тСнзорСзисторов.

ЭлСктричСская схСма ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ тСнзорСзистора

ΠžΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ тСнзорСзисторы Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‚ Π² ΠΎΠ΄Π½ΠΎ ΠΈΠ»ΠΈ Π΄Π²Π° ΠΏΠ»Π΅Ρ‡Π° сбалансированного моста Уитстона, ΠΏΠΈΡ‚Π°Π΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΡ‚ источника постоянного Ρ‚ΠΎΠΊΠ° (диагональ моста Aβ€”D). Π‘ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ рСзистора производится балансировка моста, Ρ‚Π°ΠΊ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π² отсутствиС ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ силы напряТСниС Π΄ΠΈΠ°Π³ΠΎΠ½Π°Π»ΠΈ ΡΠ΄Π΅Π»Π°Ρ‚ΡŒ Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ΠΌ Π½ΡƒΠ»ΡŽ. Π‘ Π΄ΠΈΠ°Π³ΠΎΠ½Π°Π»ΠΈ моста Bβ€”C снимаСтся сигнал, Π΄Π°Π»Π΅Π΅ ΠΏΠΎΠ΄Π°Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ Π½Π° ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€, Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ ΠΈΠ»ΠΈ АЦП.

Π˜Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ мост с Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠΌ Π² Π΄ΠΈΠ°Π³ΠΎΠ½Π°Π»ΠΈ. ВСнзорСзистор ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ Rx

ΠŸΡ€ΠΈ Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ R1/R2=R2/R3 напряТСниС Π΄ΠΈΠ°Π³ΠΎΠ½Π°Π»ΠΈ моста Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ Π½ΡƒΠ»ΡŽ. ΠŸΡ€ΠΈ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ измСняСтся сопротивлСниС RxΒ (Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, увСличиваСтся ΠΏΡ€ΠΈ растяТСнии), это Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ сниТСниС ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π° Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ соСдинСния рСзисторов RxΒ ΠΈΒ R3(Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ B) ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ напряТСния Π΄ΠΈΠ°Π³ΠΎΠ½Π°Π»ΠΈ Bβ€”C моста β€” ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½Ρ‹ΠΉ сигнал.

ИзмСнСниС сопротивлСния RxΒ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΡΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π΅ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΡ‚ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ, Π½ΠΎ ΠΈ ΠΎΡ‚ влияния Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ², Π³Π»Π°Π²Π½Ρ‹ΠΉ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… β€” ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹, Ρ‡Ρ‚ΠΎ вносит ΠΏΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ измСрСния Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ. Для сниТСния влияния Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ сплавы с Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠΌ ВКБ, Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΡΡ‚Π°Ρ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚, вносят ΠΏΠΎΠΏΡ€Π°Π²ΠΊΠΈ Π½Π° ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ ΠΈ/ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ схСмы Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ тСнзорСзисторов Π² мост.

НапримСр, Π² схСмС Π½Π° рисункС вмСсто постоянного рСзистора R3Β Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‚ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ ΠΆΠ΅ тСнзорСзистор, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈ Rx, Π½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»ΠΈ этот рСзистор измСняСт своё сопротивлСниС с ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ Π·Π½Π°ΠΊΠΎΠΌ. Π­Ρ‚ΠΎ достигаСтся Π½Π°ΠΊΠ»Π΅ΠΉΠΊΠΎΠΉ тСнзорСзисторов Π½Π° повСрхности ΠΏΠΎ-Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠΌΡƒ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Ρ… Π·ΠΎΠ½ Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»ΠΈ, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, с Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… сторон ΠΈΠ·Π³ΠΈΠ±Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ Π±Π°Π»ΠΊΠΈ ΠΈΠ»ΠΈ с ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ стороны, Π½ΠΎ со Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠ½ΠΎ пСрпСндикулярной ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹, Ссли Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π° ΠΎΠ±ΠΎΠΈΡ… рСзисторов Ρ€Π°Π²Π½Π°, Π·Π½Π°ΠΊ ΠΈ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° измСнСния сопротивлСния, Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹, Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹, ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½Ρ‹ΠΉ ΡƒΡ…ΠΎΠ΄ ΠΏΡ€ΠΈ этом компСнсируСтся.

Π’Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΏΡ€ΠΎΠΌΡ‹ΡˆΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π²Ρ‹ΠΏΡƒΡΠΊΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ спСциализированныС микросхСмы для Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ совмСстно с тСнзорСзисторами, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΏΠΎΠΌΠΈΠΌΠΎ усилитСлСй сигнала часто прСдусмотрСны источники питания моста, схСмы тСрмокомпСнсации, АЦП, Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ интСрфСйсы для связи с внСшними Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌΠΈ систСмами ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ сигналов ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½Ρ‹Π΅ сСрвисныС Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ.

ΠšΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ†ΠΈΡ

ΠžΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ соврСмСнныС тСнзорСзисторы ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ собой Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ элСмСнт Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ Π·ΠΈΠ³Π·Π°Π³ΠΎΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, нанСсСнного Π½Π° Π³ΠΈΠ±ΠΊΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΡƒ. ВСнзорСзистор приклСиваСтся ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠΎΠΉ Π½Π° ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ исслСдуСмого Π½Π° Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚Π°. ΠŸΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ тСнзорСзисторов ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈΠ· Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΎΠΉ мСталличСской ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΈ, Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΈ, ΠΈΠ»ΠΈ Π½Π°ΠΏΡ‹Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅ для получСния ΠΏΠ»Ρ‘Π½ΠΊΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° ΠΈΠ»ΠΈ ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Π°. Π’ качСствС ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠΈ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ Ρ‚ΠΊΠ°Π½ΡŒ, Π±ΡƒΠΌΠ°Π³Ρƒ, ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΡƒΡŽ ΠΏΠ»Ρ‘Π½ΠΊΡƒ, ΡΠ»ΡŽΠ΄Ρƒ ΠΈ Π΄Ρ€. Для присоСдинСния Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ элСмСнта Π² ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ Ρ†Π΅ΠΏΡŒ тСнзорСзистор ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Ρ‹ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΊΠΈ.


ΠŸΠ»Ρ‘Π½ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ тСнзорСзистор. На ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΡƒ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π½ΡƒΡŽ маску Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅ Π½Π°ΠΏΡ‹Π»Π΅Π½Π° ΠΈΠ»ΠΈ сформирована ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ»ΠΈΡ‚ΠΎΠ³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΈ ΠΏΠ»Ρ‘Π½ΠΊΠ° ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Π°. Для ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ элСктродов Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½Ρ‹ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΊΠΈ (снизу). ΠœΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ ΠΎΠ±Π»Π΅Π³Ρ‡Π°ΡŽΡ‚ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΡŽ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΌΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΆΠ΅.

ΠŸΠ»Ρ‘Π½ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ мСталличСскиС тСнзорСзисторы ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ 2‑10 ΠΌΠΌ2.

ΠšΠΎΠ½Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π°Ρ†ΠΈΡΒ 

Π’Π΅Π½Π·ΠΎΠ΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, ΠΏΡ€ΠΈΠΊΠ»Π΅ΠΈΠ²Π°Π΅ΠΌΡ‹Π΅, состоят ΠΈΠ·. ВСнзорСзисторы: ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия, характСристики ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅

Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ тСнзорСзисторы. Как Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‚ тСнзорСзисторы. КакиС основныС характСристики ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ тСнзорСзисторы. Π“Π΄Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ тСнзорСзисторы. КакиС Π²ΠΈΠ΄Ρ‹ тСнзорСзисторов ΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚.

Π‘ΠΎΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Π½ΠΈΠ΅

ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия тСнзорСзисторов

ВСнзорСзисторы — это ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ своС элСктричСскоС сопротивлСниС ΠΏΡ€ΠΈ мСханичСской Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ. ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ ΠΈΡ… Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ основан Π½Π° тСнзоэффСктС — свойствС ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ объСма ΠΈΠ»ΠΈ напряТСнного состояния.

ΠŸΡ€ΠΈ растяТСнии ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° Π΅Π³ΠΎ Π΄Π»ΠΈΠ½Π° увСличиваСтся, Π° ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ΅ сСчСниС ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΡŽ элСктричСского сопротивлСния. ΠŸΡ€ΠΈ сТатии Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅Ρ‚ΡΡ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΉ эффСкт — сопротивлСниС ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ. Π­Ρ‚ΠΎ позволяСт ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ мСханичСскиС Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Π² ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ элСктричСского сигнала.

ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Π΅ характСристики тСнзорСзисторов

ΠšΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π²Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ тСнзорСзисторов ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ:

  • Π’Π΅Π½Π·ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ — ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ измСнСния сопротивлСния ΠΊ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ
  • НоминальноС сопротивлСниС — сопротивлСниС Π±Π΅Π· Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅
  • Допустимая дСформация — максимальная дСформация Π±Π΅Π· поврСТдСния рСзистора
  • ΠŸΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ прСобразования — Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ прСобразования Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Π² ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ сопротивлСния

Π’ΠΈΠ΄Ρ‹ тСнзорСзисторов

По конструкции ΠΈ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹ΠΌ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°ΠΌ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ основныС Π²ΠΈΠ΄Ρ‹ тСнзорСзисторов:


ΠŸΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ тСнзорСзисторы

Π§ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ элСмСнт Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½ Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΈ, ΡƒΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΈΠ³Π·Π°Π³ΠΎΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Π½ΠΎ Π½Π° ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΡƒ. Π˜ΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π½Π΅Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, Π½ΠΎ Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΡƒΡŽ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ ΡΡ‚Π°Π±ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ.

Π€ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ тСнзорСзисторы

Π˜Π·Π³ΠΎΡ‚Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈΠ· Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΎΠΉ мСталличСской Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΈ ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ»ΠΈΡ‚ΠΎΠ³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΈ. ΠŸΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‚ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΡΠ»ΠΎΠΆΠ½ΡƒΡŽ ΠΊΠΎΠ½Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π°Ρ†ΠΈΡŽ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ элСмСнта.

ΠŸΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ тСнзорСзисторы

Π§ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ элСмСнт Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½ ΠΈΠ· ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°, ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ крСмния ΠΈΠ»ΠΈ гСрмания. ΠžΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ высокой Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ, Π½ΠΎ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π½Π΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΡƒΡŽ характСристику.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ тСнзорСзисторов

ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Π΅ области примСнСния тСнзорСзисторов:

  • Π˜Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ, напряТСний ΠΈ мСханичСских Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΎΠΊ Π² элСмСнтах конструкций
  • Π‘ΠΎΠ·Π΄Π°Π½ΠΈΠ΅ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ² силы, давлСния, крутящСго ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°
  • Π’Π΅ΡΠΎΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠ°
  • Π˜Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΉ ΠΈ ускорСний
  • ΠœΠ΅Π΄ΠΈΡ†ΠΈΠ½ΡΠΊΠ°Ρ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠ° (ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠ΅ давлСния ΠΊΡ€ΠΎΠ²ΠΈ, ΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° ΠΈ Π΄Ρ€.)
  • ΠΠ²Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ±ΠΈΠ»ΡŒΠ½Π°Ρ ΠΏΡ€ΠΎΠΌΡ‹ΡˆΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ (систСмы бСзопасности, подвСска ΠΈ Π΄Ρ€.)

ΠŸΡ€Π΅ΠΈΠΌΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²Π° ΠΈ нСдостатки тСнзорСзисторов

ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Π΅ достоинства тСнзорСзисторов:


  • ΠŸΡ€ΠΎΡΡ‚ΠΎΡ‚Π° конструкции
  • ΠœΠ°Π»Ρ‹Π΅ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΈ масса
  • Высокая Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠΉ
  • Π’ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ измСрСния Π² труднодоступных мСстах
  • Π¨ΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΈΠΉ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ измСряСмых Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ

К нСдостаткам ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ отнСсти:

  • ΠΠ΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½ΠΎΠΉ компСнсации
  • ВлияниС способа крСплСния Π½Π° Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ
  • Π‘ΠΊΠ»ΠΎΠ½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊ ползучСсти характСристик
  • ΠžΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ срок слуТбы ΠΈΠ·-Π·Π° усталости ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ²

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΡ‹ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ тСнзорСзисторов

Для измСрСния ΠΌΠ°Π»Ρ‹Ρ… ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ сопротивлСния тСнзорСзисторов ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ мостовыС схСмы Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ. НаиболСС распространСны ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Π½Ρ‚Ρ‹:

Π§Π΅Ρ‚Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΡŒΠΌΠΎΡΡ‚ΠΎΠ²Π°Ρ схСма

Один Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΉ тСнзорСзистор Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Π² ΠΎΠ΄Π½ΠΎ ΠΏΠ»Π΅Ρ‡ΠΎ моста Уитстона. ΠŸΡ€ΠΎΡΡ‚Π°Ρ схСма, Π½ΠΎ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅Ρ‚ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½ΠΎΠΉ компСнсации.

ΠŸΠΎΠ»ΡƒΠΌΠΎΡΡ‚ΠΎΠ²Π°Ρ схСма

Π”Π²Π° тСнзорСзистора Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π² смСТныС ΠΏΠ»Π΅Ρ‡ΠΈ моста. ΠŸΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΠ΅Ρ‚ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ΅Π½ΡΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½ΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ.

ΠŸΠΎΠ»Π½ΠΎΠΌΠΎΡΡ‚ΠΎΠ²Π°Ρ схСма

Π§Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ тСнзорСзистора ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ всС ΠΏΠ»Π΅Ρ‡ΠΈ моста. ΠžΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½ΡƒΡŽ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ΅Π½ΡΠ°Ρ†ΠΈΡŽ.

ВСхнология изготовлСния тСнзорСзисторов

ΠŸΡ€ΠΎΡ†Π΅ΡΡ производства тСнзорСзисторов Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ основныС этапы:


  1. ΠŸΠΎΠ΄Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²ΠΊΠ° ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠΈ (очистка, нанСсСниС изоляционного слоя)
  2. Π€ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ элСмСнта (Π½Π°ΠΏΡ‹Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅, фотолитография)
  3. Π‘ΠΎΠ·Π΄Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΎΠΊ
  4. НанСсСниС Π·Π°Ρ‰ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ покрытия
  5. ΠŸΡ€ΠΈΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄ΠΎΠ²
  6. ΠšΠ°Π»ΠΈΠ±Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠ° ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΠΊΠ° ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ²

Π‘ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‚ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠ°Ρ‚ΡŽΡ€Π½Ρ‹Π΅ тСнзорСзисторы с высокой Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΈ ΡΡ‚Π°Π±ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ².

ΠŸΠ΅Ρ€ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Ρ‹ развития тСнзорСзисторов

ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Π΅ направлСния ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡ тСнзорСзисторов:

  • ΠŸΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΈ точности ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠΉ
  • Π£Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½ΠΎΠΉ ΡΡ‚Π°Π±ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ
  • Π Π°ΡΡˆΠΈΡ€Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡ΠΈΡ… Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€
  • ΠœΠΈΠ½ΠΈΠ°Ρ‚ΡŽΡ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΡ ΠΈ созданиС ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎ- ΠΈ Π½Π°Π½ΠΎΡ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π½Ρ‹Ρ… Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ²
  • Π Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠ° Π½ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² с ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ характСристиками
  • Π˜Π½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Ρ†ΠΈΡ с микроэлСктронными схСмами ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ сигналов

Π Π°Π·Π²ΠΈΡ‚ΠΈΠ΅ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΉ изготовлСния ΠΈ Π½ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΈΠ΅ пСрспСктивы для создания высокоточных тСнзорСзистивных Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ² с ΡƒΠ½ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ характСристиками.


КРАВКО О Π’Π•ΠΠ—ΠžΠ Π•Π—Π˜Π‘Π’ΠžΠ ΠΠ₯

ΠžΠ‘Π©Π˜Π• Π‘Π’Π•Π”Π•ΠΠ˜Π― О Π’Π•ΠΠ—ΠžΠ Π•Π—Π˜Π‘Π’ΠžΠ ΠΠ₯

Π’Π΅Π½Π·ΠΎΠ΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ ΠΈ тСнзорСзисторы. Π”Π°Π²Π°ΠΉΡ‚Π΅ посмотрим, Ρ‡Ρ‚ΠΎ связываСт Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΠ΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊ ΠΈ тСнзорСзистор.Β 

ВСнзорСзистор (ΠΎΡ‚ Π»Π°Ρ‚. tensus β€” напряТённый ΠΈ Π»Π°Ρ‚. resisto β€” ΡΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»ΡΡŽΡΡŒ) β€” рСзистор, сопротивлСниС ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ измСняСтся Π² зависимости ΠΎΡ‚ Π΅Π³ΠΎ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ. ВСнзорСзисторы ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΈΠΈ. Π‘ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ тСнзорСзисторов ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΡΡ‚ΡŒ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ мСханичСски связанных с Π½ΠΈΠΌΠΈ элСмСнтов. ВСнзорСзистор являСтся основной составной Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒΡŽ Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΠ΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ².

ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия

ΠŸΡ€ΠΈ растяТСнии проводящих элСмСнтов тСнзорСзистора увСличиваСтся ΠΈΡ… Π΄Π»ΠΈΠ½Π° ΠΈ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ΅ сСчСниС, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ сопротивлСниС тСнзорСзистора, ΠΏΡ€ΠΈ сТатии β€” ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ.

ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ»Π»ΡŽΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ Π½Π° Π°Π½ΠΈΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΌ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ. Для наглядности Π½Π° ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ тСнзорСзистора ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½Π°, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ сопротивлСния. Π’ Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ измСнСния сопротивлСния вСсьма ΠΌΠ°Π»Ρ‹ (ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅ ~10βˆ’3) ΠΈ для ΠΈΡ… ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠΉ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ (АЦП, Π²Π΅ΡΠΎΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ (Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½Π°Π»Ρ‹)), ΠΏΡ€Π΅Ρ†ΠΈΠ·ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ усилитСли. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ элСктричСского сопротивлСния ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΈ Π΄Π°Π»Π΅Π΅ β€” Π² элСктричСский сигнал, ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ сигнал напряТСния.

ΠœΡ‹ Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅ΠΌ ΠΎΡΡ‚Π°Π½Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΏΠΎΠ΄Ρ€ΠΎΠ±Π½ΠΎ Π½Π° элСктромСханичСских ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°Ρ… тСнзорСзисторов. ΠžΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΠΌ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ характСризуСтся коэффициСнтом Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΈ зависит ΠΎΡ‚ примСняСмых ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ². А Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½Ρ‹ΠΉ коэффициСнт являСтся Π²Ρ€Π΅Π΄Π½Ρ‹ΠΌ ΠΏΠΎΠ±ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΌ эффСктом, Π²Π»ΠΈΡΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Π½Π° показания.

ВСнзорСзисторы ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² качСствС Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ элСмСнта, Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ² для измСрСния сил, давлСния. БобствСнно тСнзомСтричСскиС Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ ΠΈΠ»ΠΈ сокращСнно Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΠ΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»ΠΈ своС Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚ тСнзорСзисторов.

ЭлСктричСская схСма ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ тСнзорСзистора

ΠžΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ тСнзорСзисторы Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‚ Π² ΠΎΠ΄Π½ΠΎ ΠΈΠ»ΠΈ Π΄Π²Π° ΠΏΠ»Π΅Ρ‡Π° сбалансированного моста Уитстона, ΠΏΠΈΡ‚Π°Π΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΡ‚ источника постоянного Ρ‚ΠΎΠΊΠ° (диагональ моста Aβ€”D). Π‘ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ рСзистора производится балансировка моста, Ρ‚Π°ΠΊ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π² отсутствиС ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ силы напряТСниС Π΄ΠΈΠ°Π³ΠΎΠ½Π°Π»ΠΈ ΡΠ΄Π΅Π»Π°Ρ‚ΡŒ Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ΠΌ Π½ΡƒΠ»ΡŽ. Π‘ Π΄ΠΈΠ°Π³ΠΎΠ½Π°Π»ΠΈ моста Bβ€”C снимаСтся сигнал, Π΄Π°Π»Π΅Π΅ ΠΏΠΎΠ΄Π°Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ Π½Π° ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€, Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ ΠΈΠ»ΠΈ АЦП.

Π˜Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ мост с Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠΌ Π² Π΄ΠΈΠ°Π³ΠΎΠ½Π°Π»ΠΈ. ВСнзорСзистор ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ Rx

ΠŸΡ€ΠΈ Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ R1/R2=R2/R3 напряТСниС Π΄ΠΈΠ°Π³ΠΎΠ½Π°Π»ΠΈ моста Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ Π½ΡƒΠ»ΡŽ. ΠŸΡ€ΠΈ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ измСняСтся сопротивлСниС RxΒ (Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, увСличиваСтся ΠΏΡ€ΠΈ растяТСнии), это Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ сниТСниС ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π° Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ соСдинСния рСзисторов RxΒ ΠΈΒ R3(Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ

B) ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ напряТСния Π΄ΠΈΠ°Π³ΠΎΠ½Π°Π»ΠΈ Bβ€”C моста β€” ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½Ρ‹ΠΉ сигнал.

ИзмСнСниС сопротивлСния RxΒ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΡΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π΅ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΡ‚ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ, Π½ΠΎ ΠΈ ΠΎΡ‚ влияния Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ², Π³Π»Π°Π²Π½Ρ‹ΠΉ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… β€” ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹, Ρ‡Ρ‚ΠΎ вносит ΠΏΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ измСрСния Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ. Для сниТСния влияния Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ сплавы с Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠΌ ВКБ, Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΡΡ‚Π°Ρ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚, вносят ΠΏΠΎΠΏΡ€Π°Π²ΠΊΠΈ Π½Π° ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ ΠΈ/ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ схСмы Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ тСнзорСзисторов Π² мост.

НапримСр, Π² схСмС Π½Π° рисункС вмСсто постоянного рСзистора R3Β Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‚ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ ΠΆΠ΅ тСнзорСзистор, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈ Rx, Π½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»ΠΈ этот рСзистор измСняСт своё сопротивлСниС с ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ Π·Π½Π°ΠΊΠΎΠΌ. Π­Ρ‚ΠΎ достигаСтся Π½Π°ΠΊΠ»Π΅ΠΉΠΊΠΎΠΉ тСнзорСзисторов Π½Π° повСрхности ΠΏΠΎ-Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠΌΡƒ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Ρ… Π·ΠΎΠ½ Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»ΠΈ, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, с Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… сторон ΠΈΠ·Π³ΠΈΠ±Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ Π±Π°Π»ΠΊΠΈ ΠΈΠ»ΠΈ с ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ стороны, Π½ΠΎ со Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠ½ΠΎ пСрпСндикулярной ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹, Ссли Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π° ΠΎΠ±ΠΎΠΈΡ… рСзисторов Ρ€Π°Π²Π½Π°, Π·Π½Π°ΠΊ ΠΈ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° измСнСния сопротивлСния, Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹, Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹, ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½Ρ‹ΠΉ ΡƒΡ…ΠΎΠ΄ ΠΏΡ€ΠΈ этом компСнсируСтся.

Π’Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΏΡ€ΠΎΠΌΡ‹ΡˆΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π²Ρ‹ΠΏΡƒΡΠΊΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ спСциализированныС микросхСмы для Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ совмСстно с тСнзорСзисторами, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΏΠΎΠΌΠΈΠΌΠΎ усилитСлСй сигнала часто прСдусмотрСны источники питания моста, схСмы тСрмокомпСнсации, АЦП, Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ интСрфСйсы для связи с внСшними Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌΠΈ систСмами ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ сигналов ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½Ρ‹Π΅ сСрвисныС Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ.

ΠšΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ†ΠΈΡ

ΠžΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ соврСмСнныС тСнзорСзисторы ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ собой Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ элСмСнт Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ Π·ΠΈΠ³Π·Π°Π³ΠΎΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, нанСсСнного Π½Π° Π³ΠΈΠ±ΠΊΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΡƒ. ВСнзорСзистор приклСиваСтся ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠΎΠΉ Π½Π° ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ исслСдуСмого Π½Π° Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚Π°. ΠŸΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ тСнзорСзисторов ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈΠ· Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΎΠΉ мСталличСской ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΈ, Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΈ, ΠΈΠ»ΠΈ Π½Π°ΠΏΡ‹Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅ для получСния ΠΏΠ»Ρ‘Π½ΠΊΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° ΠΈΠ»ΠΈ ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Π°. Π’ качСствС ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠΈ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ Ρ‚ΠΊΠ°Π½ΡŒ, Π±ΡƒΠΌΠ°Π³Ρƒ, ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΡƒΡŽ ΠΏΠ»Ρ‘Π½ΠΊΡƒ, ΡΠ»ΡŽΠ΄Ρƒ ΠΈ Π΄Ρ€. Для присоСдинСния Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ элСмСнта Π² ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ Ρ†Π΅ΠΏΡŒ тСнзорСзистор ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Ρ‹ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΊΠΈ.


ΠŸΠ»Ρ‘Π½ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ тСнзорСзистор. На ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΡƒ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π½ΡƒΡŽ маску Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅ Π½Π°ΠΏΡ‹Π»Π΅Π½Π° ΠΈΠ»ΠΈ сформирована ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ»ΠΈΡ‚ΠΎΠ³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΈ ΠΏΠ»Ρ‘Π½ΠΊΠ° ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Π°. Для ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ элСктродов Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½Ρ‹ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΊΠΈ (снизу). ΠœΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ ΠΎΠ±Π»Π΅Π³Ρ‡Π°ΡŽΡ‚ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΡŽ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΌΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΆΠ΅.

ΠŸΠ»Ρ‘Π½ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ мСталличСскиС тСнзорСзисторы ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ 2‑10 ΠΌΠΌ2.

ΠšΠΎΠ½Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π°Ρ†ΠΈΡΒ 

Π’Π΅Π½Π·ΠΎΠ΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, ΠΏΡ€ΠΈΠΊΠ»Π΅ΠΈΠ²Π°Π΅ΠΌΡ‹Π΅, состоят ΠΈΠ·:

  • элСмСнта Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΊ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ;
  • Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΎΠΉ ΠΏΠ»Ρ‘Π½ΠΊΠΈ, которая являСтся изолятором ΠΈ нСсущСй основой для Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ элСмСнта;
  • ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΎΠΊ для присоСдинСния Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΎΠ².

Π­Π»Π΅ΠΌΠ΅Π½Ρ‚, Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΊ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ, прСдставляСт собой Ρ€Π΅ΡˆΡ‘Ρ‚ΠΊΡƒ, которая Π²Ρ‹Ρ‚Ρ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π° способом Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ»ΠΈΡ‚ΠΎΠ³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΈ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΎΡ‚ΡˆΡ‚Π°ΠΌΠΏΠΎΠ²Π°Π½Π° ΠΈΠ· ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΎΠ³ΠΎ листа мСталличСской Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΈ Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½ΠΎΠΉ 2,5 ΠΌΠΊΠΌ. ΠšΠΎΠ½Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π°Ρ†ΠΈΡ выбираСтся Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΡ‚ΡŒ сопротивлСниС Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠ΅ 100 Ом ΠΏΡ€ΠΈ достаточно ΠΌΠ°Π»ΠΎΠΉ Π΄Π»ΠΈΠ½Π΅ ΠΈ ΡˆΠΈΡ€ΠΈΠ½Π΅. Π’Ρ‹ΠΏΡƒΡΠΊΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ, Π΄Π»ΠΈΠ½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… мСняСтся Π² Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅ ΠΎΡ‚ 2 Π΄ΠΎ 150 ΠΌΠΊΠΌ. Π’Ρ‹ΠΏΡƒΡΠΊΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈΒ  ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ назначСния (ΠΌΠ΅ΠΌΠ±Ρ€Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ давлСния, напряТСния, Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ сдвига).

НСсущая основа

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅, ΠΊΠ°ΠΊ:

  • Π°ΠΊΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠ²Ρ‹Π΅;
  • ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠ°ΠΌΠΈΠ΄Π½Ρ‹Π΅;
  • Ρ„Π΅Π½ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅;
  • эпоксидно-стСклянныС;
  • Π±ΡƒΠΌΠ°Π³Π°;
  • эпоксидныС;
  • эпоксидно-ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠ°ΠΌΠΈΠ΄Π½Ρ‹Π΅;
  • эпоксидно-Ρ„Π΅Π½ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅;
  • Ρ„Π΅Π½ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎ-стСклянныС.

Π’ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²Π΅ случаСв ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ полиамидная ΠΏΠ»Ρ‘Π½ΠΊΠ°, ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‰Π°ΡΡΡ ΠΏΡ€ΠΎΡ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ, Π³ΠΈΠ±ΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΈ ΡΠΎΠ²ΠΌΠ΅ΡΡ‚ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ с Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²ΠΎΠΌ ΡΠ²ΡΠ·ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ…. ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΠ΅Ρ‚ΡΡ ΠΏΠ»Ρ‘Π½ΠΊΠ° с эпоксидной смолы. Π•Ρ‘ особСнности:

  • Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎ-ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°;
  • отсутствиС гистСрСзиса.

ΠŸΠΎΠ»ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, Π°Ρ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ стСкловолокном, ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π² Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ°Ρ… для Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ Π² цикличСских дСформациях.Β Π’ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ°Ρ…, Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π°Ρ…, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ основы ΠΈΠ· эпоксидных ΠΈ Ρ„Π΅Π½ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… смол, Π°Ρ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… стСкловолокном.

КлСи, с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΈΠΊΠ»Π΅ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΠ΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ

КлСй, с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠΊΠ»Π΅ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΠ΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊ Π½Π° ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Π΅Ρ†, Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΡ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ, Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠΉ ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΈ ΡΡ‚Π°Π±ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π² Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π° Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ.

ΠšΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΡ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ°: Π΅Π³ΠΎ нСсущая основа ΠΈ ΠΊΠ»Π΅ΠΈ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΡŽΡ‚ самого ΡΠ΅Ρ€ΡŒΠ΅Π·Π½ΠΎΠ³ΠΎ внимания. НСобходимо ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒ Π°ΠΏΡ€ΠΎΠ±ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Π΅ ΠΊΠ»Π΅ΠΈ ΠΈ ΡΠΎΠ±Π»ΡŽΠ΄Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π΄ΡƒΡ€Ρ‹ нанСсСния ΠΈ ΡΡƒΡˆΠΊΠΈ.

Π’ качСствС клСя Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΠ»-2-Ρ†ΠΈΠ°Π½ΠΎΠ°ΠΊΡ€ΠΈΠ°Π΄, эпоксидная смола, ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΌΠΈΠ΄ ΠΈ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π²ΠΈΠ΄Ρ‹ ΠΊΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ.

Π¦ΠΈΠ°Π½ΠΎΠ°ΠΊΡ€ΠΈΠ°Π΄ Π½Π΅ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅Ρ‚ Π½ΠΈ Π½Π°Π³Ρ€Π΅Π²Π°, Π½ΠΈ ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ для инициирования ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ. Для ускорСния ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π½Π° ΠΎΠ΄Π½Ρƒ ΠΈΠ· повСрхностСй ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ нанСсён ΠΊΠ°Ρ‚Π°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ‚ΠΎΡ€. Благодаря ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ быстрой ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ этот ΠΊΠ»Π΅ΠΉ являСтся ΠΈΠ΄Π΅Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ для Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΠ΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π³ΠΎ назначСния. ΠœΠΈΠ½ΡƒΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ наТатия большим ΠΏΠ°Π»ΡŒΡ†Π΅ΠΌ ΠΈ Π΄Π²ΡƒΡ… ΠΌΠΈΠ½ΡƒΡ‚Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠ°ΡƒΠ·Ρ‹ оказываСтся достаточно. Он ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π² Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€ ΠΎΡ‚ -32 Π΄ΠΎ +65Β°Π‘. Он обСспСчиваСт ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Π½Π΅ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ 6%. ΠŸΡ€ΠΎΡ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ клСя сниТаСтся со Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π΅ΠΌ ΠΈΠ·-Π·Π° поглощСния Π²Π»Π°Π³ΠΈ, поэтому Π΅Π³ΠΎ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ Π·Π°Ρ‰ΠΈΡ‰Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈ Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ эксплуатации.

Эпоксидный состоит ΠΈΠ· смолы ΠΈ отвСрдитСля, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ вступаСт Π² Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΡŽ со смолой, обСспСчивая ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΡŽ. Π’ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… случаях для вязкости смолы Π² Π½Π΅Π΅ Π΄ΠΎΠ±Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ Ρ€Π°ΡΡ‚Π²ΠΎΡ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ. Π Π°Π·Π±Π°Π²Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ смолы (эпоксидно-Ρ„Π΅Π½ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅) Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΈΠ΅ высокопрочныС, ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ»Ρ‘Π½ΠΊΠΈ со слабо Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ»Π·ΡƒΡ‡Π΅ΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΈ гистСрСзисом. Для обСспСчСния Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ слоя ΠΊ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΡƒ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½ΠΎ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΎ Π΄Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚ 70 Π΄ΠΎ 210 кПа. Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π³Π°Ρ€Π°Π½Ρ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π½ΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΡŽ эпоксидныС ΠΊΠ»Π΅ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π²Π΅Ρ€Π³Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ Π² Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π½Π΅ΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΈΡ… часов. По-Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠΌΡƒ, Π½Π°ΠΈΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠΈΠΌΠΈ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ эпоксидно-Ρ„Π΅Π½ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΊΠ»Π΅ΠΈ с Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡ΠΈΠΌ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ΠΎΠΌ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€ ΠΎΡ‚ -269 Π΄ΠΎ +260Β°Π‘. ДопустимоС ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ находится Π² ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π°Ρ… 3-10%.

ΠŸΠΎΠ»ΠΈΠ°ΠΌΠΈΠ΄Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ собой ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ Π² Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€ ΠΎΡ‚ -260 Π΄ΠΎ +399Β°Π‘. Полиамид утвСрТдаСтся ΠΏΡ€ΠΈ Π΄Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ 275кПа ΠΏΡ€ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ 260Β°Π‘.

Π˜Ρ‚Π°ΠΊ, для отвСрТдСния Π½ΡƒΠΆΠ½Ρ‹ ΡΡ€Π°Π²Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ высокиС давлСния ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ (Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, 8 — 10 кгс/ΠΌΠΌ2, 170Β° Π‘). ΠŸΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΎΠ³ΠΎ элСмСнта ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄ ΠΏΡ€ΠΈΠΊΠ»Π΅ΠΈΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ очищаСтся мСханичСскими ΠΈ химичСскими срСдствами, Π° Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ ΠΊ Π½Π΅ΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΠΊΠ»Π΅ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ тСнзорСзисторы Π½Π° слои ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… клСящих ΠΈ ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… вСщСств. ΠŸΡ€ΠΎΡ†Π΅ΡΡ отвСрТдСния Π²Π΅Π΄ΡƒΡ‚ ΠΏΠΎ ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½ΠΎ-Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ΅. ПослС окончания процСссов «ΠΏΠΎΡΠ»Π΅ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ€ΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΡ», Ссли Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ мСсто, ΠΏΡ€ΠΈΠΊΠ»Π΅Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ тСнзорСзисторы Π·Π°Ρ‰ΠΈΡ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΡ‚ дСйствия ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ срСды.

ПослС отвСрдСния ΠΊΠ»Π΅Π΅Π² Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΠ΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚Ρ‹ Π³Π΅Ρ€ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΠΊΠΎΠΌ (ΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠ½, ΠΊΠ°ΡƒΡ‡ΡƒΠΊ, ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚Π°Π½).

ΠšΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ†ΠΈΡ закрСплСния Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ большоС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ для Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ° (рис. 1). Π’ классичСской конструкции (Π°) примСняСтся «ΡƒΡ‚ΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ» тСнзорСзистор (Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, Π² основС ΠΈΠ· Ρ„Π΅Π½ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ клСя), ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ наклСиваСтся Π½Π° ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΈΠΉ элСмСнт с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ клСя (Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, Ρ„Π΅Π½ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ). Π’ конструкции (Π±) Π³ΠΎΠ»Ρ‹ΠΉ тСнзорСзистор (Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ) ΠΏΡ€ΠΈΠΊΠ»Π΅ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΡƒ (Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, ΠΈΠ· ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π±ΡƒΠΌΠ°Π³ΠΈ), ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΈΡ‚Π°Π½Π½ΡƒΡŽ ΠΊΠ»Π΅Π΅ΠΌ. Π’ ΠΎΠ±ΠΎΠΈΡ… случаях Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ толстая прослойка Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½ΠΎΠΉ d2, (Β» 20 — 50 ΠΌΠΊΠΌ), которая образуСтся ΠΏΠΎ сущСству вязкой срСдой ΠΈ слуТит ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ΠΎΠΉ явлСний ослаблСния напряТСний. ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ прослойка выполняСт ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΡŽ изоляции, ΠΎΠ½Π° Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π΄Π΅Π»Π°Ρ‚ΡŒΡΡ сколь ΡƒΠ³ΠΎΠ΄Π½ΠΎ Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΎΠΉ. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Π² Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π½ΠΎΠ²ΠΎΠΉ конструкции Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ изоляции ΠΈ крСплСния Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹. Π—Π΄Π΅ΡΡŒ сначала наносится изоляционный слой, (расплавлСнная эмаль ΠΈΠ»ΠΈ ΠΊΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈΠΊΠ°), ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ сущСствСнно Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠΈΠΌΠΈ мСханичСскими свойствами, Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΊΠ»Π΅ΠΉ. Π’Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ собствСнно ΠΊΠ»Π΅Π΅Π²ΠΎΠΉ слой ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΈΠΌ (< 1 ΠΌΠΊΠΌ) ΠΈ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π·Π°ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚ΡŒ нСровности повСрхностСй. Π’ этой конструкции практичСски ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΏΡ€Π΅Π½Π΅Π±Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎ ослаблСниС напряТСний, Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΊΠ»Π΅Π΅ΠΌ.

Рисунок 1 — ΠšΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΈ тСнзорСзисторных Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… элСмСнтов Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ²
Π° ΠΈ Π± — ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½Ρ‹Π΅ конструкции с толстыми ΠΊΠ»Π΅Π΅Π²Ρ‹ΠΌΠΈ слоями dz;
Π² — соврСмСнная конструкция с Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΈΠΌ ΠΊΠ»Π΅Π΅Π²Ρ‹ΠΌ слоСм dz.
1 — ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΈΠΉ элСмСнт; 2 — тСнзорСзистор; 3 — основа тСнзорСзистора; 4 — ΠΊΠ»Π΅Π΅Π²ΠΎΠΉ слой; 5 -ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠ°, пропитанная ΠΊΠ»Π΅Π΅ΠΌ; 6 — ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΉ слой с Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠΈΠΌΠΈ мСханичСскими свойствами

ЯвлСния ослаблСния напряТСния Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°Π»ΠΈΡΡŒ Π΄ΠΎ сих ΠΏΠΎΡ€ всСгда Π² связи с процСссами Π² ΠΊΠ»Π΅Π΅ ΠΈ конструкциСй крСплСния тСнзорСзисторов. Π­Ρ‚ΠΎ понятно, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ Π² ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄ становлСния Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠΉ, основанной Π½Π° тСнзорСзисторах, Π½Π° исслСдованиС ΠΈ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ползучСсти ΠΊΠ»Π΅Π΅Π² Π±Ρ‹Π»ΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΎ основноС Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅. Однако Π² настоящСС врСмя ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡŒ эти эффСкты, ΠΏΠΎ ΠΊΡ€Π°ΠΉΠ½Π΅ΠΉ ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ Π΄ΠΎ порядка Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ ослаблСния напряТСний, Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠΌΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈ (Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, самим ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΈΠΌ элСмСнтом). ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ослаблСниС клСя слСдуСт Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ вмСстС с Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠΌΠΈ явлСниями, Ссли ΠΈΠΌΠΈ Π²ΠΎΠΎΠ±Ρ‰Π΅ нСльзя ΠΏΡ€Π΅Π½Π΅Π±Ρ€Π΅Ρ‡ΡŒ. Π Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ ΠΏΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚Π΅ΠΉ тСнзорСзисторных Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ² сопоставлСны Π½ΠΈΠΆΠ΅:

ОслаблСния Π² ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌ элСмСнтС

ВязкоС ослаблСниС ΠΈΠ·-Π·Π° ΠΊΠ»Π΅Π΅Π²Ρ‹Ρ… слоСв благодаря соврСмСнным способам приклСивания становится часто ΠΏΡ€Π΅Π½Π΅Π±Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎ ΠΌΠ°Π»Ρ‹ΠΌ.

Π’Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½Ρ‹ΠΉ ΡƒΡ…ΠΎΠ΄ нуля Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ ΠΈΠ·-Π·Π° Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… Π²ΠΎΠ»Π½, Ρ€Π°ΡΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚Ρ€Π°Π½ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ…ΡΡ ΠΏΠΎ ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌΡƒ элСмСнту, ΠΏΡ€ΠΈ Π²Ρ‹Ρ€Π°Π²Π½ΠΈΠ²Π°Π½ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ состояния, Ссли тСнзорСзисторы ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ большиС Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½Ρ‹Π΅ коэффициСнты сопротивлСния (ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ тСнзорСзисторы).

ВСрмоэлСктричСскиС эффСкты Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‚ ΠΈΠ·-Π·Π° процСссов пСрСраспрСдСлСния ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΡŒ мощности Π² мостС; Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Π½Ρ‹ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Ρƒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… тСнзорСзисторов.

ОслаблСниС клСя — СдинствСнный эффСкт, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎ своСй ΠΏΡ€ΠΈΡ€ΠΎΠ΄Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡŽ силы. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΎΠ½ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π² ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠ΅ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ΅Π½ΡΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ эффСкты ослаблСния, ΡΠΎΠ²ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎ своСму Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€Ρƒ с силой, ΠΎΠ΄Π½Π°ΠΊΠΎ ΠΈΠ·-Π·Π° Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… постоянных Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ этих эффСктов лишь Π½Π΅ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΈ с большой Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΎΡ‚ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹.

Π—Π°Ρ‰ΠΈΡ‚Π° ΠΎΡ‚ воздСйствия ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ срСды. Π§ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ элСмСнты послС ΠΈΡ… приклСивания Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ Π·Π°Ρ‰ΠΈΡ‰Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΎΡ‚ воздСйствий ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ срСды, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΡ€Π΅ΠΏΡΡ‚ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€Π΅ΠΆΠ΄Π΅ всСго Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡŽ влаТности. Для этого послС отвСрТдСния, ΠΏΠΎ возмоТности Π΅Ρ‰Π΅ Π² Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠΌ состоянии, ΠΎΠ½ΠΈ ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π·Π°Ρ‰ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΌΠΈ Π»Π°ΠΊΠ°ΠΌΠΈ. Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π²ΠΎΡΠΏΡ€Π΅ΠΏΡΡ‚ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡŽ сквозных ΠΏΠΎΡ€, Ρ‚Π°ΠΊΡƒΡŽ ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΡŽ ΠΏΠΎΠ²Ρ‚ΠΎΡ€ΡΡŽΡ‚, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, нСсколько Ρ€Π°Π·.

ΠŸΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΈΠ΅ слои Π½Π΅ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΈ Π½Π° Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ врСмя ΠΈΡΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Π΄ΠΈΡ„Ρ„ΡƒΠ·ΠΈΡŽ ΠΏΠ°Ρ€ΠΎΠ² Π²ΠΎΠ΄Ρ‹. Π­Ρ‚ΠΎ достигаСтся Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ благодаря гСрмСтичСски ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π½Ρ‹ΠΌ мСталличСским корпусам, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ часто Π·Π°ΠΏΠΎΠ»Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π΅Ρ‰Π΅ достаточно большим запасом гигроскопичного вСщСства ΠΈΠ»ΠΈ сухим ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ Π³Π°Π·ΠΎΠΌ. Однако Π²Π»Π°Π³Π°, Π²Π½Π΅Π΄Ρ€ΠΈΠ²ΡˆΠ°ΡΡΡ Π² Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ элСмСнты, нСсмотря Π½Π° всС эти ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Π΄Π²Π° эффСкта:

1. УмСньшСниС сопротивлСния изоляции ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ тСнзорСзистором ΠΈ ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΈΠΌ элСмСнтом. Π’ идСальном случаС это сопротивлСниС бСсконСчно Π²Π΅Π»ΠΈΠΊΠΎ. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠΌ сопротивлСнии изоляции Ris ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ условия, ΠΎΡ‚Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ Π½Π° рис. 2. Π‘Π»Π°Π³ΠΎΠΏΡ€ΠΈΡΡ‚Π½Π΅ΠΉΡˆΠΈΠΉ случай ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ Π½Π° рис. 2,Π°, Π³Π΄Π΅ Ris, Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ распрСдСлСно Π½Π° Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ части моста; разбаланса моста Π½Π΅Ρ‚. Для Π½Π΅Π±Π»Π°Π³ΠΎΠΏΡ€ΠΈΡΡ‚Π½Π΅ΠΉΡˆΠ΅Π³ΠΎ случая расчСт Π΄Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ нуля:

Π³Π΄Π΅ eNcp — срСдняя номинальная дСформация ΠΈ R0 — основноС сопротивлСниС тСнзорСзисторов. Π­Ρ‚ΠΈ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ для тСнзорСзисторов с большим коэффициСнтом Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ (для ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ…) Π½Π΅ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ значСния.

Рисунок 2 — ВлияниС ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ сопротивлСния изоляции

Ris — дискрСтная эквивалСнтная схСма. a — благоприятный случай: ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Ris распрСдСлСно Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ; Π± — нСблагоприятный случай: ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Ris дСйствуСт Π½Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ тСнзорСзистор.

Π Π°Π·Π±ΡƒΡ…Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠ»Π΅Π΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ слоя Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ ΠΊΠ°ΠΆΡƒΡ‰ΡƒΡŽΡΡ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΡŽ, Π° этим самым — Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ нуля. МоТно с ΡƒΠ²Π΅Ρ€Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ этот эффСкт Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ сильнСС, Ρ‡Π΅ΠΌ эффСкт ΠΎΡ‚ сопротивлСния изоляции. Но ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Ris ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡΠ»ΡƒΠΆΠΈΡ‚ΡŒ Π² качСствС ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ Π²Π½Π΅Π΄Ρ€ΠΈΠ²ΡˆΠ΅ΠΉΡΡ Π²Π»Π°Π³ΠΈ ΠΈ поэтому — ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ ΠΎΠΆΠΈΠ΄Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ нуля. МоТно ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΡΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ€Π°Π·Π±ΡƒΡ…Π°Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ достаточно ΠΌΠ°Π»ΠΎ, Ссли сопротивлСниС изоляции Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ 109 Ом.

unives.ru

Π’Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ 2 ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹

Π’Π•ΠΠ—ΠžΠ Π•Π—Π˜Π‘Π’ΠžΠ Π«

Π‘ΠžΠ”Π•Π Π–ΠΠΠ˜Π•

тСнзорСзистивных ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ. 2

ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ ΠΈ характСристики тСнзорСзисторов. 3

Расчёт тСнзорСзисторов. 5

ΠšΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ†ΠΈΡ тСнзорСзисторов. 9

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΡ‹ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ тСнзорСзисторов. 12

Π—Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ 16

ΠšΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ вопросы. 16

Π›ΠΈΡ‚Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π° 17

Π’Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅

ΠžΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ высокого ΠΈ ΡΡ‚Π°Π±ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ качСства ΠΏΡ€ΠΎΠΌΡ‹ΡˆΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΈ являСтся Π² настоящСС врСмя ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ· основных ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π»Π΅ΠΌ, Π½Π° Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Ρ‹ усилия ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠ² ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹Ρ…, конструкторов ΠΈ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΎΠ².

Π’ Ρ€Π°ΠΌΠΊΠ°Ρ… этой ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π»Π΅ΠΌΡ‹ Π²Π°ΠΆΠ½ΠΎΠ΅ мСсто Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‚ прочностныС испытания ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†ΠΎΠ² Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠΈ. Для измСрСния напряТСний ΠΈΠ»ΠΈ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ Π² дСталях машин ΠΈ элСмСнтах конструкций ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ рСзистивныС, струнныС ΠΈ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ Π² сочСтании с ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ схСмами Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ ΠΈ прСобразования ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ.

Из Π½Π°Π·Π²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ Π² ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅ Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ часто находят ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ тСнзорСзисторы.

ΠŸΡ€ΠΎΡΡ‚ΠΎΡ‚Π° конструкции, ΠΌΠ°Π»Ρ‹Π΅ масса ΠΈ Π³Π°Π±Π°Ρ€ΠΈΡ‚Ρ‹ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‚ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ тСнзорСзисторы для измСрСния сил, Π΄Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΉ, Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠ², ускорСний ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½, ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Ρ… Π² ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΡƒΡŽ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΡŽ Π² труднодоступных мСстах Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… машин ΠΈ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌΠΎΠ² Π±Π΅Π· измСнСния конструкций.

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ тСнзорСзистивных ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ.

ВСнзорСзисторами Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ, ΠΎΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ мСханичСских Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ Π² ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ элСктричСского сопротивлСния, Ρ‚.Π΅. ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ, основанныС Π½Π° тСнзоэффСктС.

Как слСдуСт ΠΈΠ· опрСдСлСния, измСрСния Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ тСнзорСзисторов основано Π½Π° тСнзоэффСктС. ВСнзоэффСктом называСтся свойство ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ (элСктричСскоС сопротивлСниС) ΠΏΡ€ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΎΠ±ΡŠΡ‘ΠΌΠ° ΠΈΠ»ΠΈ напряТённого состояния.

Π£ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² тСнзоэффСкт связан со Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ сопротивлСния; Π·Π½Π°ΠΊ тСнзоэффСкта зависит ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΈΠΏΠ° проводимости ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°, Π° Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° – ΠΎΡ‚ кристаллографичСского направлСния. НаиболСС сильно тСнзорСзистивный эффСкт Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… кристаллах гСрмания ΠΈ крСмния. Для создания ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… тСнзорСзистивных элСмСнтов ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ прСимущСствСнно ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠΉ, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΎΠ½, ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с Π³Π΅Ρ€ΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ, ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡ‚ΡΡ‚ΡŒ, Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΠΏΡ€ΠΎΡ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ Π²Ρ‹Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокиС Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹. ВСнзомСтричСскиС свойства крСмния Π°Π½ΠΈΠ·ΠΎΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΠ½Ρ‹ ΠΈ зависят ΠΎΡ‚ кристаллографичСских Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΉ. НаибольшСй Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ тСнзорСзисторы, Ρƒ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ совпадаСт с кристаллографичСским Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ.

studfiles.net

ВСнзорСзисторы

Π’Π•ΠΠ—ΠžΠ Π•Π—Π˜Π‘Π’ΠžΠ Π«

Π’Π’Π•Π”Π•ΠΠ˜Π•

ΠžΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ высокого ΠΈ ΡΡ‚Π°Π±ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ качСства ΠΏΡ€ΠΎΠΌΡ‹ΡˆΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΈ являСтся Π² настоящСС врСмя ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ· основных ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π»Π΅ΠΌ, Π½Π° Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Ρ‹ усилия ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠ² ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹Ρ…, конструкторов ΠΈ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΎΠ².

Π’ Ρ€Π°ΠΌΠΊΠ°Ρ… этой ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π»Π΅ΠΌΡ‹ Π²Π°ΠΆΠ½ΠΎΠ΅ мСсто Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‚ прочностныС испытания ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†ΠΎΠ² Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠΈ. Для измСрСния напряТСний ΠΈΠ»ΠΈ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ Π² дСталях машин ΠΈ элСмСнтах конструкций ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ рСзистивныС, струнныС ΠΈ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ Π² сочСтании с ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ схСмами Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ ΠΈ прСобразования ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ.

Из Π½Π°Π·Π²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ Π² ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅ Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ часто находят ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ тСнзорСзисторы.

ΠŸΡ€ΠΎΡΡ‚ΠΎΡ‚Π° конструкции, ΠΌΠ°Π»Ρ‹Π΅ масса ΠΈ Π³Π°Π±Π°Ρ€ΠΈΡ‚Ρ‹ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‚ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ тСнзорСзисторы для измСрСния сил, Π΄Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΉ, Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠ², ускорСний ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½, ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Ρ… Π² ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΡƒΡŽ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΡŽ Π² труднодоступных мСстах Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… машин ΠΈ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌΠΎΠ² Π±Π΅Π· измСнСния конструкций.

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ тСнзорСзистивных ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ.

ВСнзорСзисторами Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ, ΠΎΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ мСханичСских Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ Π² ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ элСктричСского сопротивлСния, Ρ‚.Π΅. ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ, основанныС Π½Π° тСнзоэффСктС.

Как слСдуСт ΠΈΠ· опрСдСлСния, измСрСния Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ тСнзорСзисторов основано Π½Π° тСнзоэффСктС. ВСнзоэффСктом называСтся свойство ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ (элСктричСскоС сопротивлСниС) ΠΏΡ€ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΎΠ±ΡŠΡ‘ΠΌΠ° ΠΈΠ»ΠΈ напряТённого состояния.

Π£ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² тСнзоэффСкт связан со Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ сопротивлСния; Π·Π½Π°ΠΊ тСнзоэффСкта зависит ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΈΠΏΠ° проводимости ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°, Π° Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° – ΠΎΡ‚ кристаллографичСского направлСния. НаиболСС сильно тСнзорСзистивный эффСкт Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… кристаллах гСрмания ΠΈ крСмния. Для создания ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… тСнзорСзистивных элСмСнтов ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ прСимущСствСнно ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠΉ, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΎΠ½, ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с Π³Π΅Ρ€ΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ, ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡ‚ΡΡ‚ΡŒ, Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΠΏΡ€ΠΎΡ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ Π²Ρ‹Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокиС Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹. ВСнзомСтричСскиС свойства крСмния Π°Π½ΠΈΠ·ΠΎΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΠ½Ρ‹ ΠΈ зависят ΠΎΡ‚ кристаллографичСских Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΉ. НаибольшСй Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ тСнзорСзисторы, Ρƒ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ совпадаСт с кристаллографичСским Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ.

ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ ΠΈ характСристики тСнзорСзисторов.

ВСнзорСзисторы Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ рядом ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ², основными ΠΈΠ· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ:

— Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ SΡ‚;

— номинальноС сопротивлСниС R;

— допустимая дСформация Π•Π΄ΠΎΠΏ;

— ΠΏΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ прСобразования.

Для ΠΎΠ±ΠΎΠΈΡ… Π²ΠΈΠ΄ΠΎΠ² Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ², ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ…, тСнзоэффСкт характСризуСтся Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ, ΡƒΡΡ‚Π°Π½Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ связь ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ сопротивлСния ΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ Π² Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠΉ [1,2].

Π’Π΅Π½Π·ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° характСризуСтся Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ

ST = =1+2 , [1]

Π³Π΄Π΅ ; R; Ξ”R; Ξ” — Π΄Π»ΠΈΠ½Π° ΠΈ сопротивлСниС Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ элСмСнта ΠΈ ΠΈΡ… ΠΏΡ€ΠΈΡ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² слСдствии Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ;

m — коэффициСнт эластосопротивлСния, Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ΠΉ m =Ο…Ξ•ΠΌ ;

Ξ•ΠΌ — ΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»ΡŒ упругости ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Π° Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°;

Ο… – ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ коэффициСнт ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΡ.

Π’ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅ Ρ‡Π»Π΅Π½Ρ‹ 1+2 ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ ST ΠΎΡ‚ измСнСния Π³Π΅ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΈΠΈ, Π° послСдний Ρ‡Π»Π΅Π½ – ΠΎΡ‚ измСнСния свойств ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Π°. Для ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΎΠ² m составляСт Π½Π΅Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ долю ΠΎΡ‚ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ 1+2. Для ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ², Π½Π°ΠΎΠ±ΠΎΡ€ΠΎΡ‚, m> 1+2, ΠΈ для Π½ΠΈΡ… Π±Π΅Π· особой ошибки ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ STβ‰ˆ m. ΠšΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ ΠŸΡƒΠ°ΡΡΠΎΠ½Π° для ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΎΠ² ΠΈ сплавов, ΠΈΠ· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ тСнзорСзисторы, Π² области ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ Π»Π΅ΠΆΠΈΡ‚ Π² ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π°Ρ… 0,24 – 0,42. Учитывая, Ρ‡Ρ‚ΠΎ mβ‰ˆ 0, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ ST=1,48Γ·1,84, Ρ‚.Π΅. Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ коэффициСнта Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΈ ΠΈ Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ Π±Π»ΠΈΠ·ΠΊΠΎ ΠΊ Π΄Π²ΡƒΠΌ. Π£ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΞΌ ΠΈ mΠ΄ΠΎΡΡ‚ΠΈΠ³Π°ΡŽΡ‚ Π½Π΅ΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΈΡ… дСсятков, Π° поэтому ST=50Γ·100. Π’Π°ΠΆΠ½Ρ‹ΠΌ свойством ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… тСнзорСзисторов являСтся практичСски линСйная Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ сопротивлСния ΠΎΡ‚ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹, поэтому ΠΎΡ‚ΠΏΠ°Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ примСнСния ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… срСдств для компСнсации нСлинСйности.

НоминальноС сопротивлСниС тСнзорСзистора – сопротивлСниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π΅Π³ΠΎ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ Π·Π°Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ срСды Π² отсутствии мСханичСских Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΎΠΊ.

Π’Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ номинального сопротивлСния ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΈ Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… тСнзорСзисторов находятся Π² ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π°Ρ… 10–800 Ом, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… – 50– 50000 Ом.

Одной ΠΈΠ· Π²Π°ΠΆΠ½Ρ‹Ρ… характСристик тСнзорСзисторов являСтся допустимая дСформация Π•Π΄ΠΎΠΏ. Π•Ρ‘ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ появлСнию остаточных Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ ΠΈ Π΄Π°ΠΆΠ΅ ΠΎΠ±Ρ€Ρ‹Π²Ρƒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΈ Ρ€Π°Π·Ρ€ΡƒΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ пластины ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ. Для тСнзорСзисторов Π•Π΄ΠΎΠΏ =3Γ·5βˆ™10-3.

Максимально Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΠ΅ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ сопротивлСния ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ составляСт:

Ρƒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΈ Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΈ SΡ‚=2

= SΡ‚ Π•Π΄ΠΎΠΏ = 2βˆ™3βˆ™10-3 =0,6% [2]

Ρƒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΈ SΡ‚=100

=30%.

ВслСдствиС малости ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ измСнСния сопротивлСния ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΈ Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ ΠΈΡ… Π² ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ схСмы, ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡƒΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ усилСниС сигнала ΠΈ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ΅Π½ΡΠ°Ρ†ΠΈΡŽ измСнСния сопротивлСния R Π² зависимости ΠΎΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ². ΠŸΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ тСнзорСзисторы ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ большой динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ измСнСния сопротивлСния ΠΈ поэтому ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π²Ρ‹Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ сигнал, Π½Π΅ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΉ усилСния.

ΠŸΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ измСрСния тСнзорСзисторами Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‚ Π·Π° счёт ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… основных Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ²:

— влияния Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ прСобразоватСля Π½Π° Π΅Π³ΠΎ сопротивлСниС ΠΈ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°ΡΡˆΠΈΡ€Π΅Π½ΠΈΠ΅;

— ползучСсти характСристики, Ρ‚.Π΅. Π΅Ρ‘ измСнСния, Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ остаточными дСформациями Π² ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ дСйствии Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΏΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΎΠΊ, Π±Π»ΠΈΠ·ΠΊΠΈΡ… ΠΊ допустимым;

— нСвоспроизводимости характСристики прСобразования ΠΏΡ€ΠΈ Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠ΅ ΠΈ Ρ€Π°Π·Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠ΅;

— измСнСния ΠΊΡ€ΡƒΡ‚ΠΈΠ·Π½Ρ‹ характСристики прСобразования ΠΎΡ‚ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ ΠΈΠ·-Π·Π° старСния ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ², особСнно ΠΈΠ·-Π·Π° измСнСния свойств клСящих ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ²;

— сниТСния Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ частоты Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Π΄Π»ΠΈΠ½Π° Ρ€Π°ΡΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚Ρ€Π°Π½ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΉΡΡ Π² Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»ΠΈ Π·Π²ΡƒΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ становятся соизмСримой с Π±Π°Π·ΠΎΠΉ прСобразоватСля.

НаиболСС сущСствСнноС влияниС Π½Π° Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ ΠΏΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΉ Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€. ИзмСнСниС сопротивлСния прСобразоватСля ΠΎΡ‚ измСнСния Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ соизмСримо с ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ сопротивлСния ΠΎΡ‚ дСйствия Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ. Π’Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π° тСнзорСзистора зависит ΠΎΡ‚ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ срСды ΠΈ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· рСзистор. ИзмСнСния Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½ΠΎ ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ΠΎΠ² ΠΏΡƒΡ‚Ρ‘ΠΌ ввСдСния ΠΊΠΎΡ€Ρ€Π΅ΠΊΡ†ΠΈΠΉ ΠΈΠ»ΠΈ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΆΠ΅Π»Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, автоматичСской компСнсациСй Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ. Для сниТСния Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ нСсколько ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΉ:

— Π²Ρ‹Π±ΠΈΡ€Π°ΡŽΡ‚ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π» для тСнзорСзистора с ΠΌΠ°Π»Ρ‹ΠΌ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½Ρ‹ΠΌ коэффициСнтом Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€Π°ΡΡˆΠΈΡ€Π΅Π½ΠΈΡ, Π±Π»ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠΌ ΠΊ коэффициСнту Ρ€Π°ΡΡˆΠΈΡ€Π΅Π½ΠΈΡ Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»ΠΈ;

— ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ компСнсационныС ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ, располагаСмыС Π² нСпосрСдствСнной близости ΠΎΡ‚ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ‚ΠΈΠΏΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅Π³ΠΎ, Π½ΠΎ Π½Π΅ ΠΏΠΎΠ΄Π²Π΅Ρ€Π³Π°Π΅ΠΌΡ‹ Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡŽ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ;

— ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ ΡΠ°ΠΌΠΎΠΊΠΎΠΌΠΏΠ΅Π½ΡΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ тСнзорСзисторы, состоящиС ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… частСй. Одна Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½Ρ‹ΠΌ коэффициСнтом сопротивлСния, вторая – ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ. ΠŸΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΏΠΎΠ΄Π±ΠΎΡ€ΠΎΠΌ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½Ρ‹Ρ… коэффициСнтов сопротивлСний частСй Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ° Π΄ΠΎΠ±ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ высокой стСпСни компСнсации Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ. ОсобСнно ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ способ Π½Π°ΡˆΡ‘Π» ΠΏΡ€ΠΈ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… тСнзорСзисторов.

Основная ΠΏΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ выпускаСмых Π² настоящСС ΠΏΡ€ΠΎΠΌΡ‹ΡˆΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΈ Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… тСнзорСзисторов ΠΏΡ€ΠΈ компСнсации Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Π½Π΅ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ 1%.

ΠšΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ†ΠΈΡ тСнзорСзисторов.

Π’ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠ΅ измСрСния нСэлСктричСских Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ тСнзорСзисторы ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎ Π΄Π²ΡƒΠΌ направлСниям.

ΠŸΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ΅ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ – использованиС тСнзоэффСкта ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, находящСгося Π² состоянии ΠΎΠ±ΡŠΡ‘ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ сТатия, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° СстСствСнной Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ΠΎΠΉ прСобразоватСля являСтся Π΄Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ Π΅Π³ΠΎ Π³Π°Π·Π° ΠΈΠ»ΠΈ Тидкости. На этом ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠ΅ строятся ΠΌΠ°Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ для измСрСния высоких ΠΈ свСрхвысоких Π΄Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΉ, ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ собой ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΡƒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π° (ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΌΠ°Π½Π³Π°Π½ΠΈΠ½ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ) ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ элСмСнт (Ρ‡Π°Ρ‰Π΅ всСго Π³Π΅Ρ€ΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹ΠΉ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹ΠΉ), ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‰Ρ‘Π½Π½Ρ‹Π΅ Π² ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ измСряСмого давлСния (Тидкости ΠΈΠ»ΠΈ Π³Π°Π·Π°). Π’Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ΠΎΠΉ прСобразоватСля являСтся ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΅Π³ΠΎ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠ³ΠΎ сопротивлСния.

Π’Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ – использованиС тСнзоэффСкта растягиваСмого ΠΈΠ»ΠΈ сТимаСмого Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΠ²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°. ΠŸΡ€ΠΈ этом тСнзорСзисторы ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ «свободных» ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ ΠΈ Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ Π½Π°ΠΊΠ»Π΅ΠΈΠ²Π°Π΅ΠΌΡ‹Ρ….

Β«Π‘Π²ΠΎΠ±ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅Β» ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ»ΠΈ ряда ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊ, Π·Π°ΠΊΡ€Π΅ΠΏΠ»Ρ‘Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠΎ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π°ΠΌ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠΉ ΠΈ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠΉ дСталями ΠΈ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ Ρ€ΠΎΠ»ΡŒ ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΎΠ³ΠΎ элСмСнта. ЕстСствСнной Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ являСтся вСсьма ΠΌΠ°Π»ΠΎΠ΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠΉ Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»ΠΈ.

Устройство Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ распространённого Ρ‚ΠΈΠΏΠ° Π½Π°ΠΊΠ»Π΅ΠΈΠ²Π°Π΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ тСнзорСзистора ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΎ Π½Π° рисункС 1. На полоску Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΎΠΉ Π±ΡƒΠΌΠ°Π³ΠΈ ΠΈΠ»ΠΈ Π»Π°ΠΊΠΎΠ²ΡƒΡŽ ΠΏΠ»Ρ‘Π½ΠΊΡƒ 2 наклСиваСтся Ρ‚Π°ΠΊ называСмая Ρ€Π΅ΡˆΡ‘Ρ‚ΠΊΠ° ΠΈΠ· Π·ΠΈΠ³Π·Π°Π³ΠΎΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Π½ΠΎ ΡƒΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΈ 3 Π΄ΠΈΠ°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠΌ 0,02 – 0,05 ΠΌΠΌ. К ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π°ΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΡΡŽΡ‚ΡΡ (ΠΏΠ°ΠΉΠΊΠΎΠΉ ΠΈΠ»ΠΈ сваркой) Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ ΠΌΠ΅Π΄Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ 4. Π‘Π²Π΅Ρ€Ρ…Ρƒ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ покрываСтся слоСм Π»Π°ΠΊΠ° 1. Π’Π°ΠΊΠΎΠΉ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ, Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‡ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠΊΠ»Π΅Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΊ испытуСмой Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»ΠΈ, воспринимаСт Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Π΅Ρ‘ повСрхностного слоя. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, СстСствСнной Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ΠΎΠΉ Π½Π°ΠΊΠ»Π΅ΠΈΠ²Π°Π΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ тСнзопрСобразоватСля я

Рисунок 1

вляСтся дСформация повСрхностного слоя Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»ΠΈ, Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΡƒΡŽ ΠΎΠ½ Π½Π°ΠΊΠ»Π΅Π΅Π½, Π° Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ – ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ сопротивлСния прСобразоватСля, ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ этой Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ.

Π˜Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ прСобразоватСля являСтся Π΄Π»ΠΈΠ½Π° Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»ΠΈ, занимаСмая ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΎΠΉ. НаиболСС часто ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ с Π±Π°Π·Π°ΠΌΠΈ 5 – 20 ΠΌΠΌ, ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ сопротивлСниСм 30 – 500 Ом.

ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ распространённой ΠΏΠ΅Ρ‚Π»Π΅Π²ΠΎΠΉ конструкции ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Ρ… тСнзорСзисторов, ΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅. ΠŸΡ€ΠΈ нСобходимости ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π±Π°Π·Ρ‹ прСобразоватСля (Π΄ΠΎ 3 – 1 ΠΌΠΌ) Π΅Π³ΠΎ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ двухслойным Ρ‚Π°ΠΊ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΌ Π²ΠΈΡ‚ΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ способом, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π° ΠΎΠΏΡ€Π°Π²ΠΊΠ΅ ΠΊΡ€ΡƒΠ³Π»ΠΎΠ³ΠΎ сСчСния Π½Π° Ρ‚Ρ€ΡƒΠ±ΠΊΡƒ ΠΈΠ· Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΎΠΉ Π±ΡƒΠΌΠ°Π³ΠΈ наматываСтся ΡΠΏΠΈΡ€Π°Π»ΡŒ ΠΈΠ· Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΠ²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΈ. Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ эта Ρ‚Ρ€ΡƒΠ±ΠΊΠ° проклСиваСтся, снимаСтся с ΠΎΠΏΡ€Π°Π²ΠΊΠΈ, Ρ€Π°ΡΠΏΠ»ΡŽΡ‰ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ΡΡ ΠΈ ΠΊ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π°ΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠΊΡ€Π΅ΠΏΠ»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Ρ‹.

Когда Π½Π°Π΄ΠΎ ΠΏΠΎΠ΄ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ с тСнзорСзистором Ρ‚ΠΎΠΊ большой Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹, часто ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ Β«ΠΌΠΎΡ‰Π½Ρ‹Π΅Β» ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ тСнзорСзисторы.

Они состоят ΠΈΠ· большого числа (Π΄ΠΎ 30 – 50) ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ соСдинСнных ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊ, ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ большими Π³Π°Π±Π°Ρ€ΠΈΡ‚Π°ΠΌΠΈ (Π΄Π»ΠΈΠ½Π° Π±Π°Π·Ρ‹ 150 – 200 ΠΌΠΌ) ΠΈ Ρ€Π°Π·Π²ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, Π΄ΠΎΡΡ‚Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΡƒΡŽ для Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π° осциллографа Π±Π΅Π· использования усилитСлСй .

Π€ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ собой вСсьма Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΡƒΡŽ Π»Π΅Π½Ρ‚Ρƒ ΠΈΠ· Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΈ Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½ΠΎΠΉ 4 – 12 ΠΌΠΊΠΌ, Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Π° Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°Π½Π° Ρ‚Ρ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΡΡ‚Π°Π²ΡˆΠ°ΡΡΡ Π΅Π³ΠΎ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΠ΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½ΡƒΡŽ Π½Π° рисункС 2 Ρ€Π΅ΡˆΡ‘Ρ‚ΠΊΡƒ с Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ.

Π’

Рисунок 2

послСдниС Π³ΠΎΠ΄Ρ‹ появился Π΅Ρ‰Ρ‘ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ способ массового изготовлСния тСнзорСзисторов, Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉΡΡ Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ½ΠΎΠΉ Π²ΠΎΠ·Π³ΠΎΠ½ΠΊΠ΅ Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΠ²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ кондСнсации Π΅Π³ΠΎ Π½Π° ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΡƒ. Π’Π°ΠΊΠΈΠ΅ тСнзорСзисторы ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»ΠΈ Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠ»Ρ‘Π½ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Ρ….

Для изготовлСния ΠΏΠ»Ρ‘Π½ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Ρ… тСнзорСзисторов, ΠΏΠΎΠΌΠΈΠΌΠΎ мСталличСских ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² (Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, Ρ‚ΠΈΡ‚Π°Π½ΠΎΠ°Π»ΡŽΠΌΠΈΠ½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹ΠΉ сплав 48Π’-2, ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ Π΄ΠΎ 12% ΠΏΡ€ΠΈ коэффициСнтС Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ порядка 0,2), ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Ρ†Π΅Π»Ρ‹ΠΉ ряд ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ², Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ Π³Π΅Ρ€ΠΌΠ°Π½ΠΈΠΉ, ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠΉ (k=100Γ·120) ΠΈ Π΄Ρ€.

ΠŸΡ€ΠΈ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΈ ΠΏΠ»Ρ‘Π½ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡƒΡΠΌΠΎΡ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒ любой рисунок Ρ€Π΅ΡˆΡ‘Ρ‚ΠΊΠΈ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ являСтся сущСствСнным ΠΈΡ… достоинством.

ΠŸΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ тСнзорСзисторы ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Π»Π΅Π½Ρ‹ нСпосрСдствСнно Π²Ρ‹Ρ€Π΅Π·Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΈΠ· ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°. Однако Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹ ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ ΠΏΡƒΡ‚ΠΈ. МоТно Π²Ρ‹Ρ€Π°Ρ‰ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ монокристаллы Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ «усов» ΠΏΡƒΡ‚Ρ‘ΠΌ кондСнсации ΠΏΠ°Ρ€ΠΎΠ², Π½ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ΡΡ ΠΏΡ€ΠΈ этом тСнзорСзисторы ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ большой разброс ΠΏΠΎ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π°ΠΌ ΠΈ свойствам. Π’Ρ‹Ρ€Π°Ρ‰ΠΈΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ Π΄Π΅Π½Π΄Ρ€ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Ρ… кристаллов позволяСт ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ тСнзорСзисторы. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ способом ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°ΡŽΡ‚ тСнзорСзисторы, ΠΏΡ€Π΅Π΄Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½Ρ‹Π΅ для наклСивания Π½Π° ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΈΠΉ элСмСнт. КлСй ΠΈΠ»ΠΈ Ρ†Π΅ΠΌΠ΅Π½Ρ‚ Π² этом случаС исполняСт Ρ€ΠΎΠ»ΡŒ изолятора. НаклСиваСмыС тСнзорСзисторы Π½Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»ΠΈ ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΠ³ΠΎ примСнСния, ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ склСйка Π½Π΅ позволяСт ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ бСзгистСрСзисныС соСдинСния.

Для получСния Π½Π°ΠΊΠ»Π΅ΠΈΠ²Π°Π΅ΠΌΡ‹Ρ… тСнзорСзисторов ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ диффузная ΠΈΠ»ΠΈ ΡΠΏΠΈΡ‚Π°ΠΊΡΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ тСхнология. Π’ ΠΎΠ±ΠΎΠΈΡ… случаях элСктричСская изоляция тСнзорСзистора обСспСчиваСтся большим сопротивлСниСм p-n ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°.

ВСнзорСзисторы ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π·Π° счёт локальной Π΄ΠΈΡ„Ρ„ΡƒΠ·ΠΈΠΈ примСсСй Π² ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΡƒ. ΠŸΡ€ΠΈ этом Ρ‚ΠΈΠΏ элСктричСской проводимости тСнзорСзистивных ΠΏΠ»Ρ‘Π½ΠΎΠΊ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ Ρ‚ΠΈΠΏΡƒ элСктричСской проводимости ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠΈ. ΠžΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ маской являСтся оксидная ΠΏΠ»Ρ‘Π½ΠΊΠ°, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ»ΠΈΡ‚ΠΎΠ³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΈ Π²Ρ‹Ρ‚Ρ€Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΠΊΠ½Π° ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠ².

Π’Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π° ΠΈ Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ процСсса Π΄ΠΈΡ„Ρ„ΡƒΠ·ΠΈΠΈ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Ρƒ ΠΈ сопротивлСниС ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌΡ‹Ρ… тСнзорСзисторов.

Π’ качСствС ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠ΅ΠΊ примСняСтся сапфир ΠΈΠ»ΠΈ шпинСль. ПодлоТка ΠΈΠ· монокристалличСского сапфира ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ ΠΈΡΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΈΠΌΠΈ свойствами. Π‘Π°ΠΏΡ„ΠΈΡ€ вСсьма ΠΏΡ€ΠΎΡ‡Π΅Π½, ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ ΡΡ‚ΠΎΠΉΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊ агрСссивным срСдам. Π’ Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅ сапфир Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠΎ спаиваСтся с ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Π°ΠΌΠΈ Ρ‚Π²Ρ‘Ρ€Π΄Ρ‹ΠΌΠΈ припоями.

На Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ измСрСния Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ ΠΈ напряТСний тСнзорСзисторами большоС влияниС ΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹. Однако мостовая Ρ†Π΅ΠΏΡŒ позволяСт довольно Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ ΠΈΡΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ. Π‘ этой Ρ†Π΅Π»ΡŒΡŽ Π² сосСднСС с Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠΌ ΠΏΠ»Π΅Ρ‡ΠΎ моста Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ тСнзорСзистор, Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ располоТСнный Π½Π° Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»ΠΈ, Π½ΠΎ Π² Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ измСряСмая дСформация Π½Π΅ измСняСт Π΅Π³ΠΎ сопротивлСния. Π’ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… случаях ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅ΡΡ‚ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π° Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½ΠΈ Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅, Π½ΠΎ ΠΈΡΠΏΡ‹Ρ‚Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π·Π½Π°ΠΊΠ°. ΠŸΡ€ΠΈ этом наряду с тСрмокомпСнсациСй Π² Π΄Π²Π° Ρ€Π°Π·Π° ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ прСобразования.

Π—Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅.

ВСнзорСзисторами Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ, ΠΎΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ мСханичСских Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ Π² ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ элСктричСского сопротивлСния. ΠŸΡ€ΠΎΡΡ‚ΠΎΡ‚Π° конструкции, ΠΌΠ°Π»Ρ‹Π΅ масса ΠΈ Π³Π°Π±Π°Ρ€ΠΈΡ‚Ρ‹ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‚ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ тСнзорСзисторы для измСрСния сил, Π΄Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΉ, Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠ², ускорСний ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½, ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Ρ… Π² ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΡƒΡŽ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΡŽ Π² труднодоступных мСстах Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… машин ΠΈ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌΠΎΠ² Π±Π΅Π· измСнСния конструкций.

ΠšΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ вопросы.

  1. Π”Π°ΠΉΡ‚Π΅ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ тСнзорСзистора.

  2. Π£ΠΊΠ°ΠΆΠΈΡ‚Π΅ ΠΊΠ°ΠΊΠΈΠ΅ физичСскиС Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‚ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΡΡ‚ΡŒ тСнзорСзисторы.

  3. НазовитС основныС Ρ‚ΠΈΠΏΡ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Ρ… тСнзорСзисторов ΠΈ ΠΈΡ… конструктивных исполнСний.

  4. ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡ΠΈΡΠ»ΠΈΡ‚Π΅ основныС ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ ΠΈ характСристики тСнзорСзисторов.

  5. Π”Π°ΠΉΡ‚Π΅ ΡΡ€Π°Π²Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΊΡƒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ тСнзорСзисторам.

  6. ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡ΠΈΡΠ»ΠΈΡ‚Π΅ основныС ΠΏΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ измСрСния тСнзорСзисторами ΠΈ способы устранСния ΠΈΡ… влияния.

10

studfiles.net

ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ тСнзорСзисторов ΠΈ Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΠ΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ²

ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹

ВСнзорСзисторы

ВСнзорСзисторы – это рСзисторы, сопротивлСниС ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… зависит ΠΎΡ‚ ΠΈΡ… Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ.

Π¨ΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Ρ€Π΅ΡˆΡ‘Ρ‚Ρ‡Π°Ρ‚Ρ‹Π΅ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ элСмСнты ΠΈΠ· Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΎΠΉ мСталличСской рСзистивной Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΈ.

ΠŸΡŒΠ΅Π·ΠΎΡ€Π΅Π·ΠΈΡΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹

ΠŸΡŒΠ΅Π·ΠΎΡ€Π΅Π·ΠΈΡΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ – это ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ, сопротивлСниС ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… зависит ΠΎΡ‚ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ.

Π’Π΅Π½Π·ΠΎΠ΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ

ВСнзорСзисторы ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ основой Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΠ΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ² (Strain Gauge), слуТащих для косвСнного измСрСния силы (вСса, давлСния, ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°, ускорСния, пСрСмСщСния) ΠΏΠΎ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΊΠ°Π»ΠΈΠ±Ρ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСмСнта (ΠΏΡ€ΡƒΠΆΠΈΠ½Ρ‹, стСрТня), Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ дСйствиСм этой силы.

Π’Π΅ΡΠΎΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ячСйки

Π’Π΅ΡΠΎΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ячСйки (Load Cell) – это Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΠ΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ, конструкция ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… позволяСт ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΈΡ… для измСрСния вСса Π² Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΎΠΌΡ‹ΡˆΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… прилоТСниях (ΠΏΠ»Π°Ρ‚Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ вСсы, Ρ€Π΅Π·Π΅Ρ€Π²ΡƒΠ°Ρ€Π½Ρ‹Π΅ вСсы, ΠΊΠΎΠ½Π²Π΅ΠΉΠ΅Ρ€Π½Ρ‹Π΅ вСсы ΠΈ Ρ‚.ΠΏ.).

Π‘ΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΆΠ½Ρ‹Π΅ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Ρ‹ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ΅Π½ΡΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ Π½Π΅ΠΆΠ΅Π»Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ (Π³ΠΎΡ€ΠΈΠ·ΠΎΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅) Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ Π½Π° Π²Π΅ΡΠΎΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ячСйку:

  • Π‘Π°ΠΌΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π°ΡΡΡ ΠΊΠ°Ρ‡Π°ΡŽΡ‰Π°ΡΡΡ ΠΎΠΏΠΎΡ€Π°
  • ΠžΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ качания
  • Π‘Ρ‚ΠΎΠΏΠΎΡ€ ΠΏΠΎΠ΄ΡŠΡ‘ΠΌΠ°
  • Эластичная ΠΎΠΏΠΎΡ€Π°
  • Изгибная ΠΎΠΏΠΎΡ€Π° ΠΈ Π΄Ρ€.

ΠœΠΎΡΡ‚ Уитстона (Weatstone Bridge)

ΠœΠΎΡΡ‚ Уитстона ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для рСгистрации измСнСния сопротивлСния.
Π’ Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΠ΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ°Ρ… с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ моста Уинстона ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΡΡŽΡ‚ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΡŽ.

На ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΈΠΉ ΡΡ‚Π΅Ρ€ΠΆΠ΅Π½ΡŒ Π½Π°ΠΊΠ»Π΅ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ тСнзорСзистора: 1,2,3 ΠΈ 4 (см. рисунок) с ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΌΠΈ характСристиками. ВСнзорСзисторы Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π² ΠΏΠ»Π΅Ρ‡ΠΈ моста Ρ‚Π°ΠΊ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рисункС справа. На диагональ a-b моста подаётся постоянноС напряТСниС E, диагональ c-d являСтся ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ. Π’ Π½Π΅Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΌ состоянии мост сбалансирован ΠΈ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ напряТСниС моста U Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ Π½ΡƒΠ»ΡŽ.

Под воздСйствиСм силы F ΡΡ‚Π΅Ρ€ΠΆΠ΅Π½ΡŒ дСформируСтся, тСнзорСзисторы 1 ΠΈ 4 ΡΠΆΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ, Π° тСнзорСзисторы 2 ΠΈ 3 Ρ€Π°ΡΡ‚ΡΠ³ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ. Π’Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ напряТСниС моста U ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ силС F.


Как Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°Ρ‚ΡŒ

Π”Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ силы, Π²Π΅ΡΠΎΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ячСйки

  • ΠŸΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ силы
    • Π‘ΠΆΠ°Ρ‚ΠΈΠ΅
    • РастяТСниС
    • Π‘ΠΆΠ°Ρ‚ΠΈΠ΅ ΠΈ растяТСниС
  • ΠšΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ†ΠΈΡ
    • Π‘Π°Π»ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΈΠΏΠ°:
      • ΠΈΠ·Π³ΠΈΠ±Π½Ρ‹ΠΉ ΡΡ‚Π΅Ρ€ΠΆΠ΅Π½ΡŒ
      • срСзной ΡΡ‚Π΅Ρ€ΠΆΠ΅Π½ΡŒ
    • Изгибная ΠΊΠΎΠ»ΡŒΡ†Π΅Π²Π°Ρ ΠΏΡ€ΡƒΠΆΠΈΠ½Π°
    • S — образная (Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΠ΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ сТатия-растяТСния)
    • ΠŸΡ€ΡΠΌΠΎΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½Π°Ρ (Single Point)
    • Π”Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ сТатия ΠΌΠ΅ΠΌΠ±Ρ€Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΈΠΏΠ°
    • Π”Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ сТатия Ρ‚ΠΈΠΏΠ° ΠΊΠΎΠ»ΠΎΠ½Π½Π°
  • Π‘ΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅
    • ΠŸΠ»Π°Ρ‚Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ вСсы
    • ΠŸΡƒΡ‚Π΅Π²Ρ‹Π΅ вСсы
    • Π Π΅Π·Π΅Ρ€Π²ΡƒΠ°Ρ€Π½Ρ‹Π΅ вСсы
    • ΠŸΠΎΠ΄Π²Π΅ΡΠ½Ρ‹Π΅ вСсы
    • ΠšΠΎΠ½Π²Π΅ΠΉΠ΅Ρ€Π½Ρ‹Π΅ вСсы
    • Π›Π΅Π½Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ вСсы
    • Π ΠΎΠ»ΡŒΠ³Π°Π½Π³ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ вСсы
    • Π‘ΡƒΠ½ΠΊΠ΅Ρ€Π½Ρ‹Π΅ вСсы
  • Π”ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠΉ (Н, кгс)
  • Π’ΠΎΡ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠΉ
  • ΠΠ΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ
  • ГистСрСзис
  • Максимальная бСзопасная ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠ°
  • Π—Π°Ρ‰ΠΈΡ‚Π° ΠΎΡ‚ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ
  • РСсурс (число Ρ†ΠΈΠΊΠ»ΠΎΠ² ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠΉ)
  • Π’Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ сигнал.

АксСлСромСтры (Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ ускорСния)

  • Π”ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠΉ (ΠΌ/с2)
  • ΠΠ΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ
  • ГистСрСзис
  • БСзопасная ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠ°
  • Частотный Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½
  • Π’Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ сигнал.

Π”Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ пСрСмСщСния

  • Π”ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠΉ (ΠΌΠΌ)
  • ΠΠ΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ
  • ГистСрСзис
  • УсилиС ΠΏΡ€ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠΈ (Н)
  • Π˜Π½Π΄ΠΈΠΊΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Π½Π°Ρ шкала
  • Π’Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ сигнал.

Π”Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ крутящСго ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°

  • Π”ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠΉ (Нм)
  • ΠΠ΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ
  • ГистСрСзис
  • БСзопасная ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠ°
  • ΠžΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ
  • Максимальная частота вращСния
  • Π’Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ сигнал.

ΠžΠ±Ρ‰Π΅Π΅ для всСх Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΠ΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ²

  • Π’Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ сигнал
  • Π‘Ρ‚Π΅ΠΏΠ΅Π½ΡŒ Π·Π°Ρ‰ΠΈΡ‚Ρ‹ корпуса
  • ΠœΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»
  • Класс Π²Π·Ρ€Ρ‹Π²ΠΎΠ·Π°Ρ‰ΠΈΡ‚Ρ‹
  • НапряТСниС питания.


Анализаторы Π³Π°Π·Π° ΠΈ Тидкости

БистСмы ΠΈΠ΄Π΅Π½Ρ‚ΠΈΡ„ΠΈΠΊΠ°Ρ†ΠΈΠΈ

www.maxplant.ru

ΠžΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ примСнСния тСнзорСзисторов.

ΠŸΡ€ΠΈ всСм ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΈΠΈ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡, Ρ€Π΅ΡˆΠ°Π΅ΠΌΡ‹Ρ… с ΠΏΠΎΒ­ΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ тСнзорСзисторов, ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Π΄Π²Π΅ основныС области ΠΈΡ… использования.

К ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΉ области относятся исслСдова­ния физичСских свойств ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ², Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€Β­ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ ΠΈ напряТСний Π² дСталях ΠΈ конструк­циях. Для этих Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€Π½Ρ‹ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΒ­Π½ΠΎΠ΅ число Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅ΠΊ тСнзомСтрирования, ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΈΠ΅ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Ρ‹ измСнСния ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΒ­Ρ‰Π΅ΠΉ срСды, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π½Π΅Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π³Ρ€Π°Π΄ΡƒΠΈΡ€ΠΎΠ²Β­ΠΊΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠ². Основной ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Π² этих случаях являСтся разброс ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² тСнзорСзисторов R ΠΈ KT Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ срСдних для Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Ρ‚ΠΈΠΈ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ, ΠΈ ΠΏΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ измСрСния составляСт 2-10%.

Вторая ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ β€” ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ тСнзорСзисторов для измСрСния мС­ханичСских Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½, ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Ρ… Π² Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΡŽ ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΎΠ³ΠΎ элС­мСнта. Π’ этом случаС Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ Π³Ρ€Π°Π΄ΡƒΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎ измСряСмой Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ ΠΈ ΠΏΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠΉ Π»Π΅ΠΆΠ°Ρ‚ Π² Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅ 0,5β€”0,05%.

ВСнзорСзисторы ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ для измСрСния статичСских ΠΈ динамичСских Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ, вСрхняя Π³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ†Π° частотного Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π° опрС­дСляСтся ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π΄Π»ΠΈΠ½ΠΎΠΉ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ Ξ» ΠΈ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ l тСнзорСзистора. Для Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π½Π΅ Π±Ρ‹Π»ΠΎ искаТСния Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π° измСрСния ΠΈΠ·-Π·Π° усрСднСния Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ, принимаСтся ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ . Π’ частности, для измСрСния Π² ΡΡ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… дСталях динамичСских Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€Β­ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ с частотой Π΄ΠΎ 50 ΠΊΠ“Ρ† Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ тСнзорСзисторы с Π±Π°Β­Π·ΠΎΠΉ, Π½Π΅ большСй 10 ΠΌΠΌ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ распространСния ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π°Π·Π²ΡƒΠΊΠ° Π² сталиv = 5000 ΠΌ/с ΠΈ Π΄Π»ΠΈΠ½Π° Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ .

ΠŸΡ€ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠΈ динамичСских Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° максимальной Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ для ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Ρ… тСпзорСзисторов Π½Π΅ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Π° ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Ρ‚ΡŒ , для ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΒ­ΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ…, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€ΠΈ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΡ… дСформациях Ρ€Π΅Π·ΠΊΠΎ по­ниТаСтся Π½Π°Π΄Π΅ΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ тСнзорСзи­сторов.

Для ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ точности ΠΈ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ тСнзорСзисто­ров, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Ρ†Π΅ΠΏΠ΅ΠΉ ΠΊ Π½ΠΈΠΌ прСдставляСт интСрСс установлСниС ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… воз­моТностСй тСнзорСзисторов, оп­рСдСляСмых тСрмодинамичСски­ми Ρ„Π»ΡŽΠΊΡ‚ΡƒΠ°Ρ†ΠΈΡΠΌΠΈ. ВСнзорСзистор являСтся парамСтричСским ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΌ с Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΠΌ сопротивлСниСм R ΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ прСдставлСн Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ эквивалСнтного Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π° с ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΎΠ³ΠΎ замыкания , Π³Π΄Π΅ Π T, β€” ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, потрСбляСмая тСнзорСзистором. БрСдняя ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ тСрмодинамичС­ского ΡˆΡƒΠΌΠ° Ρ€Π°Π²Π½Π° , Π³Π΄Π΅Π”ΠΆ/К β€” посто­янная Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡ†ΠΌΠ°Π½Π°; Π’ β€” Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½Π°Ρ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π°;β€” полоса ча­стот. ΠžΡ‚ΡΡŽΠ΄Π° срСдняя квадратичСская ΠΏΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ находится Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅:

.ΠŸΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ тСнзорСзисторы. Π˜Π½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ исполнСниС.

4. Π˜Π½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Ρ… Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½.

Π’ΠΈΠΏΡ‹ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ. На рис.1, Π° ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ распространСнный ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ с ΠΌΠ°Π»Ρ‹ΠΌ Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡˆΠ½Ρ‹ΠΌ Π·Π°Π·ΠΎΡ€ΠΎΠΌ Ξ΄, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ измСняСтся ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм измСряСмой Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ Π . Π Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅Π΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² прСобразоватСлях с ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ Π·Π°Π·ΠΎΡ€ΠΎΠΌ составляСт 0,01β€”10 ΠΌΠΌ. Π’ этих прСобразоватСлях ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹ Ρ„Π΅Ρ€Ρ€ΠΈΡ‚ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ элСмСнты 2 (рис.1, Π±), выпускаСмыС ΠΏΡ€ΠΎΠΌΡ‹ΡˆΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ; для изготовлСния ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠ³ΠΎ сСрдСчника 1 ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ основаниС Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ ΠΆΠ΅ элСмСнта 2, стСнки ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΡΠΎΡˆΠ»ΠΈΡ„ΠΎΠ²Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ. На рис.1, Π² ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ с Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΡŒΡŽ. Он прСдставляСт собой ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΡƒ 1, Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ ΡΡ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ сСрдСчник 2. ΠŸΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ сСрдСчника Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ индуктивности ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΈΠΏ прСобразоватСля примСняСтся для измСрСния Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΉ сСрдСчника (10β€”100 ΠΌΠΌ).

Рис. 1

Одним ΠΈΠ· основных достоинств ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ являСтся Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ получСния большой мощности прСобразоватСля (Π΄ΠΎ 1β€”5 Π’βˆ™Π), Ρ‡Ρ‚ΠΎ позволяСт ΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΡΡ€Π°Π²Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΌΠ°Π»ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΌ Π½Π° Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΠΈ Ρ€Π΅Π³ΠΈΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΡΠ΅ΠΌΡƒΡŽ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΡƒΡŽ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ самописцСм ΠΈΠ»ΠΈ Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ осциллографа Π±Π΅Π· ΠΏΡ€Π΅Π΄Π²Π°Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ усилСния. Π›ΠΈΡˆΡŒ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΌΠ°Π»ΠΎΠ³Π°Π±Π°Ρ€ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Ρ… прСобразоватСлях приходится ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π΅Π³Π°Ρ‚ΡŒ ΠΊ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡŽ усилитСля.

ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΈ якоря ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм силы измСняСтся Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡˆΠ½Ρ‹ΠΉ Π·Π°Π·ΠΎΡ€ Ξ΄, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, мСняСтся сопротивлСниС ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ измСнСнию индуктивности L ΠΏΠΎ гипСрболичСскому Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ ΠΈ нСлинСйности характСристики:

,

Π³Π΄Π΅ ΞΌ0 – магнитная ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡˆΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π·Π°Π·ΠΎΡ€Π°,

w – число Π²ΠΈΡ‚ΠΊΠΎΠ² ΠΎΠ±ΠΌΠΎΡ‚ΠΊΠΈ,

S – ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π°.

ЭлСктричСскоС сопротивлСниС ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠ³ΠΎ прСобразоватСля (рис.1, Π°), Ссли ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ всС сопротивлСниС ΡƒΡ‚Π΅Ρ‡ΠΊΠΈ RΡƒΡ‚ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΎ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π·Π°Π·ΠΎΡ€Ρƒ, выразится Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»ΠΎΠΉ:

Из этой Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Z связано с Π΄Π»ΠΈΠ½ΠΎΠΉ Ξ΄ Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡˆΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π·Π°Π·ΠΎΡ€Π° Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ, Π±Π»ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΉ ΠΊ гипСрболичСской. Π‘ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π·Π°Π·ΠΎΡ€Π° ΠΈ, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, сопротивлСния R0 ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ΅ элСктричСскоС сопротивлСниС ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ Ρ‚Π°ΠΊ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рис.2, Π°: ΠΎΡ‚ ΠΏΡ€ΠΈ бСсконСчно ΠΌΠ°Π»ΠΎΠΌ Π·Π°Π·ΠΎΡ€Π΅ Π΄ΠΎΠΏΡ€ΠΈ бСсконСчно большом Π·Π°Π·ΠΎΡ€Π΅. Π›ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΉ участок характСристики прСобразоватСля с Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Π·Π°Π·ΠΎΡ€ΠΎΠΌ Ξ΄0 ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ βˆ†Ξ΄, Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ΠΌ (0,1Γ·0,15) Ξ΄0. ΠžΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ сопротивлСния βˆ†Z/Z ΠΈΠ·-Π·Π° наличия Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠ³ΠΎ сопротивлСния ΠΎΠ±ΠΌΠΎΡ‚ΠΊΠΈ, ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ° ΡƒΡ‚Π΅Ρ‡ΠΊΠΈ ΠΈ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ сопротивлСния ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π° Π² 2β€”5 Ρ€Π°Π· мСньшС ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ измСнСния Π·Π°Π·ΠΎΡ€Π° Ρδ=βˆ†Ξ΄/Ξ΄0. ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, слСдуСт ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅ Π½Π° Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ сопротивлСния Π·Π°Π·ΠΎΡ€Π° RΞ΄ измСняСтся Π½Π΅ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ рСактивная , Π½ΠΎ ΠΈ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Π°ΡΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π°Ρ сопротивлСнияZ, ΠΈ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ сопротивлСния измСняСтся Ρ‚Π°ΠΊ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рис.2, Π±.

Рис.2

Π Π°ΡΡˆΠΈΡ€Π΅Π½ΠΈΡ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠ³ΠΎ участка характСристики ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π΄ΠΎΠ±ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ, Ссли Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°Ρ‚ΡŒ Π² качСствС Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ прСобразоватСля Π½Π΅ сопротивлСниС Z, Π° ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Y, которая (Ссли ΠΏΡ€Π΅Π½Π΅Π±Ρ€Π΅Ρ‡ΡŒ сопротивлСниСм R) связана с ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π·Π°Π·ΠΎΡ€Π° ΠΊΠ°ΠΊ

ИзмСнСниС проводимости ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ Π·Π°Π·ΠΎΡ€Π° Ρδ=βˆ†Ξ΄/Ξ΄0 составит

ΠΈ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎ связано с ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π·Π°Π·ΠΎΡ€Π°, Π² особСнности ΠΏΡ€ΠΈ RΠ£Π’>>RΞ΄. Π£Ρ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ

ΠΎΡ‚ΠΊΡƒΠ΄Π° ΠΎΡ‡Π΅Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»Π΅Π½ ΠΌΠ½ΠΈΠΌΠΎΠΉ оси ΠΈ сохраняСт своС Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Π½Π΅ зависимости ΠΎΡ‚ измСнСния ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ², Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΠ±Π΅ Π΅Π³ΠΎ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅.

БущСствСнно ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΈ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΉ участок характСристики позволяСт ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Π² ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ всСгда Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ. На рис. 8-31,Π° ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π° схСматичСская конструкция прСобразоватСля для измСрСния ΠΌΠ°Π»Ρ‹Ρ… ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΉ, Π½Π° рис. 8-31,Π± β€” для измСрСния Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΡ… ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΉ. Π’ Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ происходит ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ сСрдСчника 1 ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΈ Π² Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ стрСлки β€” ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ сопротивлСния Z2 ΠΈ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сопротивлСния Z1.

studfiles.net

10.1.Β Β Β  ВСнзорСзисторы

ΠŸΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ тСнзорСзистором Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠΉ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Π² ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠ³ΠΎ сопротивлСния, ΠΏΡ€ΠΈΠ½Β­Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ основан Π½Π° тСнзорСзистивном эффСктС, Π° Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ элСмСнт Π΅Π³ΠΎ Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½ ΠΈΠ· ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°.

ВСнзорСзистор (10.1, Π°, Π±) прСдставляСт собой ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΡƒΡŽ Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΡƒΡŽ пластинку ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΡƒ, Π½Π°Π½Π΅ΡΠ΅Π½Π½ΡƒΡŽ Π½Π° ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΡΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΡƒ, которая ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π΄Π²Π° Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Π°.

Π’ΠΈΠ΄ ВАΠ₯ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΒ­Π²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ тСнзорСзистора (рис. 10.1, Π²) зависит ΠΎΡ‚ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½ΠΎΠΉ характСристики Π΅Π³ΠΎ сопротивлСния, каТдая Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ° характСристики соотвСтствуСт ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ рассСиваСмой мощности, Π° ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΒ­Π½ΠΎ, ΠΈ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅. ВАΠ₯ тСнзорСзистора ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Β­Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π° Π΄Π²Π° участка: АБ – восходящая Π²Π΅Ρ‚Π²ΡŒ, ΠΎΡ‚ Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π° ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚ Π΄ΠΎ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ максимума; Π‘Π’ – участок с ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Π½Π°ΠΊΠ»ΠΎΠ½ΠΎΠΌ, ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ максимума Π΄ΠΎ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ, ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ максимально допусти­мой Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅.

ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ тСнзорСзистора ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ: Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС (R) – сопротивлСниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ тСнзорСзистора ΠΏΡ€ΠΈ Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ ΠΈ Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ.

ВСн­зорСзистор прСдставляСт собой ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎ ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ ΡΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Β­Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ Ρ‚Π΅Π»ΠΎ постоянного сСчСния, по­этому

,Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β  Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β (10.1)

Π³Π΄Π΅  – ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС ΠΏΠΎΒ­Π»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°; Π°, b, l – ΡˆΠΈΡ€ΠΈΠ½Π°, вы­сота ΠΈ Π΄Π»ΠΈΠ½Π° кристалла.

Π’Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ВАΠ₯ тСнзорСзистора Π½Π΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Π°, Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС зависит ΠΎΡ‚ значСния ΡƒΡΡ‚Π°Π½ΠΎΠ²ΠΈΠ²ΡˆΠ΅Π³ΠΎΡΡ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°:. Π”ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ: . Π•Π³ΠΎ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π½Π° участкС АБ характСристи­ки (рис. 10.1, Π²) ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π² Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ Π‘ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ Π½ΡƒΠ»ΡŽ, Π° Π½Π° участкС Π‘Π’ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Β­Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ.

Π§ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ тСнзорСзистора (S) – это ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ приращС­ния Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ сигнала тСнзорСзистора ΠΊ Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π²ΡˆΠ΅ΠΉ Π΅Π³ΠΎ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ, Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ вдоль Π΅Π³ΠΎ Π³Π»Π°Π²Π½ΠΎΠΉ оси:

,Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β  (10.2)

Π³Π΄Π΅  – ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ элС­мСнта (дСформация).

Π§ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ зависит ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΈΠΏΠ° элСктропроводности, ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΒ­Π½ΠΎΠ³ΠΎ сопротивлСния ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°, уровня Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ. На рис. 10.2 ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π° Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ измСнСния сопротивлСния ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠ΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ тСнзорСзистора ΠΎΡ‚ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ для ΠΌΠ°Β­Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² с ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΏ- ΠΈ p-Ρ‚ΠΈΠΏΠΎΠ².

Π’Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½Ρ‹ΠΉ коэффициСнт сопротивлСния () – это ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΒ­Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ сопротивлСния ΠΏΡ€ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ Π½Π° 1 К (Π² ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚Π°Ρ…):

.Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β  (10.3)

Π’ зависимости ΠΎΡ‚ значСния ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ сопротивлСния () ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ.

К ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ°ΠΌ тСнзорСзистора относятся:

Β· максимально допустимая ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ () максимальная ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ рассСяния Π½Π° тСнзорСзисторС, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ сохраняСтся заданная Π½Π°Π΄Π΅ΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ;

Β· ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ дСформация (),Β  дСформация, ΠΏΡ€Π΅Β­Π²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΈΠ· строя тСнзорСзистора. Π—Π½Π°Ρ‡Π΅Β­Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Π² основном опрСдСляСтся ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠΌ, ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒΡŽ ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ сСчСния ΠΈ качСством ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ повСрхности.

Для изготовлСния тСнзорСзисторов ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ Π³Π΅Ρ€ΠΌΠ°Π½ΠΈΠΉ, ΠΊΡ€Π΅ΠΌΒ­Π½ΠΈΠΉ, арсСнид ΠΈ Π°Π½Ρ‚ΠΈΠΌΠΎΠ½ΠΈΠ΄ галлия. Π§Π°Ρ‰Π΅ всСго ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠΉ вслСдствиС Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅ΠΉ тСплоустойчивости. Одним ΠΈΠ· основных Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΠΎΒ­Π²Π°Π½ΠΈΠΉ ΠΊ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρƒ являСтся Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокая Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ. ВСнзорСзисторы ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈΠ· монокристалли­чСского, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ ΠΈΠ· поликристалличСского ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ². ΠœΠΎΠ½ΠΎΠΊΡ€ΠΈΡΡ‚Π°Π»Π»Ρ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°ΡŽΡ‚ ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ выращивания ΠΈ эпитаксии.

ВСнзорСзисторы ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ бруска, ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΈ, ΠΏΠ»Π΅Π½Β­ΠΊΠΈ. Они ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π·Π°ΠΊΡ€Π΅ΠΏΠ»Π΅Π½Ρ‹ Π½Π° ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠ΅ ΠΈ Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½Ρ‹ Π±Π΅Π· ΠΏΠΎΠ΄Β­Π»ΠΎΠΆΠΊΠΈ. ВСнзорСзисторы ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ Π² Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ°Ρ… давлСния, усилий, на­пряТСний, Π² Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ°Ρ… ΠΌΠ°Π»Ρ‹Ρ… ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΉ, Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ°Ρ… крутящСго ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°. Π’ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ тСнзорСзисторы ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΏΠΎ мостовой ΠΈΠ»ΠΈ потСн­циомСтричСской схСмС. Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‚ ΠΎΠ½ΠΈ ΠΊΠ°ΠΊ Π½Π° постоянном, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ Π½Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊΠ΅.

electrono.ru

πŸ“Œ ВСнзорСзистор — это… πŸŽ“ Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ВСнзорСзистор?

ДСформация тСнзорСзистора ΠΈΠ· Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΈ. Π—Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ сопротивлСния ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ условно. ΠžΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ тСнзорСзистора Π½Π° элСктричСских ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… схСмах

ВСнзорСзи́стор (ΠΎΡ‚ Π»Π°Ρ‚.Β tensusΒ β€” напряТённый ΠΈ Π»Π°Ρ‚.Β resistoΒ β€” ΡΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»ΡΡŽΡΡŒ)Β β€” рСзистор, сопротивлСниС ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ измСняСтся Π² зависимости ΠΎΡ‚ Π΅Π³ΠΎ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ[1]. ВСнзорСзисторы ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΈΠΈ. Π‘ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ тСнзорСзисторов ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΡΡ‚ΡŒ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ мСханичСски связанных с Π½ΠΈΠΌΠΈ элСмСнтов.[2], ВСнзорСзистор являСтся основной составной Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒΡŽ Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΠ΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ², ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ…ΡΡ для косвСнного измСрСния силы, давлСния, вСса, мСханичСских напряТСний, крутящих ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² ΠΈ ΠΏΡ€.

ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия

ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ»Π»ΡŽΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ Π½Π° ΠΊΠ°Ρ€Ρ‚ΠΈΠ½ΠΊΠ΅ Π·Π° ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΌ нСбольшим Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‡Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌΒ β€” Π² Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ измСнСния сопротивлСния вСсьма ΠΌΠ°Π»Ρ‹ ΠΈ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΡŽΡ‚ ΠΏΡ€Π΅Ρ†ΠΈΠ·ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Ρ… усилитСлСй ΠΈΠ»ΠΈ АЦП. Он Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Π² ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ элСктричСского сопротивлСния ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΏΡ€ΠΈ ΠΈΡ… мСханичСской Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ.

ΠšΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎ соврСмСнныС тСнзорСзисторы ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ собой Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ элСмСнт Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ ΠΏΠ΅Ρ‚Π»Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠΉ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ крСпится с ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠΎΠΉ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ клСя. Π§ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ элСмСнты ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈΠ· Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΈ, Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΈ, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹ Π½Π°ΠΏΡ‹Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠΈ. Π’ качСствС ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠΈ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ Ρ‚ΠΊΠ°Π½ΡŒ, Π±ΡƒΠΌΠ°Π³Ρƒ, ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΡƒ ΠΈ Π΄Ρ€. Для присоСдинСния Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ элСмСнта Π² ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ Ρ†Π΅ΠΏΡŒ Π² тСнзорСзисторС ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ΡΡ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Ρ‹ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΊΠΈ. На исслСдуСмый ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚ тСнзорСзисторы крСпятся с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΡΠ²ΡΠ·ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ (клСя)со стороны ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠΈ.

ВСнзорСзисторы ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² качСствС ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ ΠΏΡ€ΠΈ измСрСниях мСханичСских Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ (силы, крутящСго ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°, пСрСмСщСния, давлСния ΠΈ ΠΏΡ€.).

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ‡Π°Π½ΠΈΡ

Π‘ΠΌ. Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅

Бсылки

dic.academic.ru