Друзякін Владислав Володимирович, аспірант,
НАКУ ім. М.Є. Жуковського «ХАІ», м. Харків
Черепащук Григорій, к.т.н., проф.,
НАКУ ім. М.Є. Жуковського «ХАІ», м. Харків

АНАЛІЗ ВПЛИВУ ТЕМПЕРАТУРНИХ УМОВ НА ПОХИБКИ ТЕНЗОРЕЗИСТОРНИХ ВИМІРЮВАНЬ МЕХАНІЧНИХ ВЕЛИЧИН
Тензорезистори є важливим елементом систем вимірювання механічних величин, таких як напруження, деформації та сили. Однак точність тензометричних вимірювань значною мірою залежить від температурних умов, що впливають на електричні та механічні характеристики тензорезисторів. Температурні коливання можуть спричиняти похибки вимірювань, що знижує точність і надійність одержуваних даних. Вивчення температурних ефектів та їх компенсації є актуальним завданням для підвищення якості вимірювальних систем [1].
Основні фактори впливу температури на похибки тензорезисторних вимірювань:
−	Зміна опору матеріалу: Температура змінює електричний опір матеріалу тензорезистора, що впливає на сигнал, переданий вимірювальною системою. Відхилення опору може призвести до помилкових показань. Це особливо актуально для матеріалів із високим температурним коефіцієнтом опору (ТКО), що потребують використання компенсаційних схем.
−	Термомеханічна деформація основи: Базова основа тензорезистора також зазнає термічних розширень та скорочень, що передається на тензорезистор і призводить до його механічної деформації. Це створює додаткові сигнали, які не пов’язані з механічними навантаженнями та знижують точність вимірювань.
−	Вплив температури на адгезію тензорезистора до основи: Адгезія між тензорезистором та основою зазнає змін при температурних коливаннях, що може викликати відшарування або зміщення тензорезистора. Такі дефекти знижують чутливість датчика і викликають нелінійності у переданих сигналах.
−	Температурний зсув нульового показника: Температурні зміни викликають зсув нульового значення сигналу (drift), що призводить до систематичної похибки. Такий зсув може бути постійним або варіюватись у залежності від частоти зміни температури, що впливає на точність тривалих вимірювань.
−	Температурна нестабільність електронних компонентів: Крім самого тензорезистора, електронні компоненти вимірювальної схеми також чутливі до температури. Особливо це стосується резисторів, підсилювачів і джерел живлення, де температурні зміни можуть призводити до змін напруги та додаткових похибок сигналу.
Порівняльний аналіз методів компенсації температурних похибок

Метод компенсації	Точність	Стабільність	Температурний діапазон (°C)	Конструктивна складність	Вартість	Трудомісткість налаштування	

Застосування	
Температурно-компенсовані тензорезистори	Висока	Висока	-40…+85	Висока	Висока	Середня	Високоточні лабораторні вимірювання, авіація, космічна техніка	
Електронна компенсація (мостові схеми)	Висока	Висока	-50…+125	Середня	Середня	Висока	Промислові вимірювання, де важлива стійкість до температурних змін	
Температурні сенсори і програмна компенсація	Середня	Висока	-55…+150	Низька	Середня	Висока	Вимірювання в умовах значних температурних коливань (автомобілебудування, енергетика)	
Термостабілізація	Дуже висока	Дуже висока	0…+50	Висока	Дуже висока	Дуже висока	Лабораторні умови, де критично важлива точність	

Температурні умови є суттєвим фактором, що впливає на точність тензорезисторних вимірювань механічних величин. Основні похибки пов'язані із зміною опору тензорезистора, термомеханічною деформацією основи та температурним зсувом нульового показника.
Для зниження впливу температури використовуються різні методи компенсації. Температурно-компенсовані тензорезистори забезпечують високу точність, але мають високу вартість. Електронна компенсація дозволяє стабілізувати показники, але вимагає складної схеми балансування. Програмна компенсація гнучка, але залежить від точності сенсорів. Термостабілізація повністю усуває температурний вплив, проте дорога й енергоємна.
Залежно від конкретних умов вимірювання вибір методу залежить від балансу між точністю, стабільністю, вартістю та складністю реалізації. У промисловості часто використовують електронну компенсацію, у точних дослідженнях – температурно-компенсовані матеріали або термостабілізацію, а в змінних умовах – програмну компенсацію.
Література:
1.	Антонюк, О. М., та Лихачова, А. В. Основи тензометрії. Київ: Вища школа, 2012.
2.	Янковський, І. І. Температурні впливи на тензорезисторні сенсори та методи компенсації. Харків: НТУ "ХПІ", 2015.