АНАЛІЗ ВПЛИВУ ТЕМПЕРАТУРНИХ УМОВ НА ПОХИБКИ ТЕНЗОРЕЗИСТОРНИХ ВИМІРЮВАНЬ МЕХАНІЧНИХ ВЕЛИЧИН - Научное сообщество
Главная
UA PL EN

Вас приветствует Интернет конференция!

Приветствуйем на нашем сайте

Рік заснування видання - 2011

АНАЛІЗ ВПЛИВУ ТЕМПЕРАТУРНИХ УМОВ НА ПОХИБКИ ТЕНЗОРЕЗИСТОРНИХ ВИМІРЮВАНЬ МЕХАНІЧНИХ ВЕЛИЧИН

06.02.2025 17:45

[3. Технические науки]

Автор: Друзякін Владислав Володимирович, аспірант, Національний аерокосмічний університет ім. М. Є. Жуковського "Харківський авіаційний інститут", м. Харків; Черепащук Григорій Олександрович, кандидат технічних наук, професор, Національний аерокосмічний університет ім. М. Є. Жуковського "Харківський авіаційний інститут", м. Харків


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




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.



Creative Commons Attribution Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
допомога Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter

Другие научные работы даной секции

Конференции

Конференции 2025

Конференции 2024

Конференции 2023

Конференции 2022

Конференции 2021



Міжнародна інтернет-конференція з економіки, інформаційних систем і технологій, психології та педагогіки

Наукова спільнота - інтернет конференції

:: LEX-LINE :: Юридична лінія

Інформаційне суспільство: технологічні, економічні та технічні аспекти становлення