Номер по Госреестру СИ: 48621-11
48621-11 Тензорезисторы
(ТК)
Назначение средства измерений:
Тензорезисторы ТК предназначены для преобразования деформации в изменение электрического сопротивления при измерении деформаций деталей машин и конструкций при статических и динамических нагрузках в условиях макроклиматических районов с умеренным и холодным климатом. Так же тензорезисторы ТК используются в качестве чувствительных элементов измерительных преобразователей средств измерения механических величин.
Внешний вид.
Тензорезисторы
Рисунок № 1
Знак утверждения типа
Знак утверждения типананосится типографским способом на титульный лист Паспорта на партию тензорезисторов и на упаковку группы тензорезисторов.
Сведения о методиках измерений
Сведения о методиках (методах) измерений
ГОСТ Р 52728-2007 Метод натурной тензотермометрии. Общие требования.
Нормативные и технические документы
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к тензорезисторам ТК 1 ГОСТ 21616-91 Тензорезисторы . Общие технические условия.
2 ГОСТ 8.543-86 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений
деформации.
3 ТУ № 4273-001-89582696-2010 Тензорезисторы ТК . Технические условия.
Поверка
Поверкаосуществляется по документу МП 06-233-2011 «ГСИ. Тензорезисторы ТК. Методика поверки», утвержденному ФГУП «УНИИМ» 28.09.2011 г.
Основные средства поверки:
- Установка с балками постоянного сечения, нагружаемыми по схеме чистого изгиба до деформации ±3000 млн-1, D0=(0,5 - 0,8) %;
- Система измерения выходных сигналов тензорезисторов, D0=0,25 %.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Испытательный центр
ГЦИ СИ ФГУП «Уральский научно-исследовательский институт метрологии» (ГЦИ СИ ФГУП «УНИИМ»)Адрес: 620000, г. Екатеринбург, ул. Красноармейская, 4
Тел. (343) 350-26-18
Е-mail: uniim@uniim.ru
Принцип действия тензорезисторов основан на тензорезистивном эффекте, т.е. на свойстве изменения электросопротивления проводника в результате его деформации.
Тензорезистор состоит из чувствительного элемента, полимерной подложки и выводов.
В зависимости от материала подложки выпускаются следующие модификации тензоре-зисторов:
-
- Ф - на фенольной пленочной подложке (фенолоформальдегидная смола);
-
- Б - на бумажной подложке;
-
- П - на полиамидной пленочной подложке (полиамидный лак).
В зависимости от формы чувствительного элемента и количества чувствительных элементов на одной подложке тензорезисторы предназначены:
-
- для измерения одноосевой деформации - одиночные (О);
-
- для определения величины и направления деформаций при сложнонапряженном состоянии объектов: двухкомпонентные (Д1, Д2, Д3, Д4, Д5), трех- и четырехкомпонентные (К1, К2, К3, К4), полномостовые (ПМ1, ПМ2);
-
- для измерения деформации мембран - мембранные (М1, М2);
-
- для исследования распределения деформаций в зоне концентрации напряжений -тензорезисторные цепочки (Ц).
В зависимости от базы чувствительного элемента выделен класс малобазных тензорезисторов. К малобазным тензорезисторам относятся:
-
- одиночные тензорезисторы, двухкомпонентные тензорезисторы, полномостовые тензорезисторы и тензорезисторные цепочки с базами 0,5; 1,0; 2,0 мм;
-
- трех- и четырехкомпонентные тензорезисторы с базой 5,0 мм;
-
- мембранные тензорезисторны с базами 3,0; 5,0 мм.
Общий вид тензорезисторов представлен на рисунке 1.
Рисунок 1
Пример формирования условного обозначения тензорезистора:
ТК Х-Х-Х-Х( Х)- Х
I___вид исполнения
температурный коэффициент линейного расширения материала без множителя 10-6, при установке на который тензорезистор O - 1
является термокомпенсированным, C
номинальное электрическое сопротивление, Ом длина чувствительного элемента (номинальная база), мм типоразмер (форма чувствительного элемента и количество чувствительных элементов)
---------------------модификация средства измерений
-------------------------тип средства измерений
Таблица 3
Обозначение документа |
Наименование и условное обозначение |
Количество, шт., не менее |
Примечание |
ТФК1.001.01 - ТФК1.001.19 |
Тензорезисторы |
Одиночные - 100 шт., остальные -20 шт. |
В комплект поставки могут входить тензорезисторы различных партий и типоразмеров |
ТФК1.001.00 РЭ |
Руководство по эксплуатации |
1 экз. |
На все тензорезисторы поставляемые в один адрес |
ТФК1.001.00 УП |
Упаковка группы (тара) |
1 комплект |
На каждую группу тензорезисторов |
МП 06-233-2011 |
Методика поверки |
По заявке |
Диапазон измеряемых деформаций тензорезисторами, млн-1 ±3000
Типоразмеры, номинальная база, номинальное электрическое сопротивление, габаритные размеры (без толщины) тензорезисторов ТК приведены в таблице 1.
Таблица 1
Типоразмер |
Номинальная база, мм |
Номинальное электрическое сопротивление, Ом |
Габаритные размеры, мм | |
Длина без выводов |
Ширина | |||
О-0,5-100 |
0,5 |
100 |
5,0 |
2,3 |
О-0,5-120 |
0,5 |
120 |
3,0 |
2,6 |
О-1-100 |
1 |
100 |
6,0 |
4,7 |
О-1-120 |
1 |
120 |
4,3 |
3,5 |
О-1-200 |
1 |
200 |
6,0 |
4,7 |
О-2-120 |
2 |
120 |
6,2 |
3,4 |
О-2-350 |
2 |
350 |
6,5 |
4,5 |
О-3-100 |
3 |
100 |
8,3 |
4,7 |
О-3-120 |
3 |
120 |
6,4 |
3,5 |
О-3-200 |
3 |
200 |
8,3 |
4,7 |
О-3-350 |
3 |
350 |
7,4 |
4,4 |
О-3-400 |
3 |
400 |
8,3 |
4,7 |
О-4-120 |
4 |
120 |
8,2 |
3,6 |
О-4-200 |
4 |
200 |
8,0 |
3,6 |
О-4-350 |
4 |
350 |
8,2 |
4,2 |
О-5- 100 |
5 |
100 |
11,8 |
5.9 |
О-5- 120 |
5 |
120 |
10,0 |
4,0 |
О-5-200 |
5 |
200 |
11,8 |
5,9 |
О-5-350 |
5 |
350 |
9,3 |
4,5 |
О-5-400 |
5 |
400 |
11,8 |
5,9 |
О-6-120 |
6 |
120 |
9,7 |
4,2 |
О-6-200 |
6 |
200 |
10,7 |
4,8 |
О-6-350 |
6 |
350 |
10,4 |
5,4 |
О-8-120 |
8 |
120 |
12,2 |
4,3 |
О-8-200 |
8 |
200 |
11,0 |
6,0 |
О-8-350 |
8 |
350 |
11,2 |
7,4 |
О-10-100 |
10 |
100 |
18,5 |
5,9 |
О-10-120 |
10 |
120 |
15,5 |
5,0 |
Внешний вид
Типоразмер |
Номинальная база, мм |
Номинальное электрическое сопротивление, Ом |
Г абаритные размеры, мм | |
Длина без выводов |
Ширина | |||
О-10-200 |
10 |
200 |
18,5 |
8,1 |
О-10-350 |
10 |
350 |
13,8 |
6,6 |
О-10-400 |
10 |
400 |
18,5 |
8,1 |
О-15-100 |
15 |
100 |
24 |
4,7 |
О-15-200 |
15 |
200 |
24 |
5,9 |
О-15-400 |
15 |
400 |
24 |
5,9 |
О-20-100 |
20 |
100 |
29,5 |
4,7 |
О-20-120 |
20 |
120 |
28,9 |
7,2 |
О-20-200 |
20 |
200 |
29,5 |
4,7 |
О-20-400 |
20 |
400 |
29,5 |
4,7 |
О-40-100 |
40 |
100 |
52,0 |
7,2 |
О-40-120 |
40 |
120 |
52,0 |
7,2 |
Д2-2-100 |
2 |
100 |
5,6 |
7,2 |
Д2-2-120 |
2 |
120 |
5,6 |
7,2 |
Д2-2-350 |
2 |
350 |
6,0 |
7,5 |
Д2-3-100 |
3 |
100 |
6,5 |
8,5 |
Д2-3-120 |
3 |
120 |
6,5 |
8,5 |
Д2-3-350 |
3 |
350 |
6,6 |
8,9 |
Д2-4-100 |
4 |
100 |
8,0 |
11,0 |
Д2-4-120 |
4 |
120 |
8,0 |
11,0 |
Д2-4-350 |
4 |
350 |
7,8 |
10,0 |
Д2-6-350 |
6 |
350 |
10,0 |
14,4 |
Д3-2-100 |
2 |
100 |
5,6 |
6,6 |
Д3-2-120 |
2 |
120 |
5,6 |
6,6 |
Д3-2-350 |
2 |
350 |
7,8 |
6,2 |
Д3-3-100 |
3 |
100 |
8,8 |
6,6 |
Д3-3-120 |
3 |
120 |
8,8 |
6,6 |
Д3-3-350 |
3 |
350 |
9,8 |
6,8 |
Д3-4-100 |
4 |
100 |
10,0 |
7,6 |
Д3-4-120 |
4 |
120 |
10,0 |
7,6 |
Д3-4-350 |
4 |
350 |
10,0 |
7,8 |
Д3-6-350 |
6 |
350 |
14,0 |
10,0 |
Внешний вид
Типоразмер |
Номинальная база, мм |
Номинальное электрическое сопротивление, Ом |
Габаритные размеры, мм | |
Длина без выводов |
Ширина | |||
Д4-2-100 |
2 |
100 |
5,8 |
7,0 |
Д4-2-120 |
2 |
120 |
5,8 |
7,0 |
Д4-2-350 |
2 |
350 |
8,8 |
5,6 |
Д4-3-200 |
3 |
200 |
11,2 |
10,0 |
Д4-3-350 |
3 |
350 |
8,8 |
6,8 |
Д4-3-400 |
3 |
400 |
11,2 |
10,0 |
Д4-4-350 |
4 |
350 |
8,2 |
8,2 |
Д4-5-200 |
5 |
200 |
17,5 |
12,7 |
Д4-5-400 |
5 |
400 |
17,5 |
12,7 |
Д4-6-350 |
6 |
350 |
11,0 |
10,5 |
Д4-10-200 |
10 |
200 |
20,5 |
19,0 |
Д4-10-400 |
10 |
400 |
20,5 |
19,0 |
Д5-2-100 |
2 |
100 |
5,8 |
7,0 |
Д5-2-120 |
2 |
120 |
5,8 |
7,0 |
Д5-2-350 |
2 |
350 |
8,8 |
5,6 |
Д5-3-350 |
3 |
350 |
8,8 |
6,8 |
Д5-4-350 |
4 |
350 |
8,2 |
8,2 |
Д5-6-350 |
6 |
350 |
11,0 |
10,5 |
Д6-2-100 |
2 |
100 |
10,8 |
4,4 |
Д6-2-120 |
2 |
120 |
10,8 |
4,4 |
Д6-2-350 |
2 |
350 |
10,8 |
4,4 |
Д6-3-100 |
3 |
100 |
12,6 |
4,4 |
Д6-3-120 |
3 |
120 |
12,6 |
4,4 |
Д6-3-350 |
3 |
350 |
12,4 |
4,4 |
Д6-4-100 |
4 |
100 |
16,0 |
5,8 |
Д6-4-120 |
4 |
120 |
16,0 |
5,8 |
Внешний вид
Типоразмер
Номинальная база, мм
Номинальное электрическое сопротивление, Ом
Габаритные
размеры, мм
Длина без
выводов
Ширина
Внешний вид
К1-3-100
100
20,0
20,0
К1-3-200
200
20,0
20,0
К2-5-100
100
12,0
12,0
К2-10-200
10
200
17,0
17,0
К2-15-200
15
200
23,0
23,0
К3-5-100
100
12,0
12,0
К3-10-200
10
200
17,0
17,0
К3-15-200
15
200
23,0
23,0
К4-3-100
100
13,5
13,5
К4-5-100
100
20,0
20,0
М1-3-100 3
100
5,5
5,5
М1-5-200 5
200
7,3
7,3
Типоразмер
Номинальная база, мм
Номинальное электрическое сопротивление, Ом
Габаритные
размеры, мм
Длина без
выводов
Ширина
Внешний вид
М2-5-100
М2-5-200
М2-10-100
М2-10-350
М2-15-350
М2-20-200
М2-20-350
ПМ1-2-350
ПМ1-2-400
5 100
5
10
10
15
20
20
ПМ2-2-100 2
ПМ2-2-120 2
ПМ2-2-350
ПМ2-400
Ц1-1-100
Ц1-3-100
200
100
350
350
200
350
350
400
100
120
350
400
100
100
7,3
7,3
10,0
10,0
7,3
7,3
10,0
10,0
15,0 15,0
22,0
22,0
20,2 20,2
8,6
8,6
7,4
7,4
15,3 6,2
15,3 6,2
20,0 5,0
20,0 5,0
30,0 9,0
55,0 10,0
■rff?
Нормируемые параметры метрологических характеристик тензорезисторов ТК в зависимости от модификации и типоразмера и базы приведены в таблице 2.
Таблица 2
Наименование нормируемой метрологической характеристики, обозначение или форма представления |
Нормируемые параметры | |
Наименование, единица измерения |
Допускаемые значения показателей | |
1 Электрическое сопротивление тензорези-сторов при нормальных условиях (R): |
Предельное относительное отклонение электрического сопротивления в партии от номинального, % | |
Одиночных |
±0,5 | |
Двух-, трех-, четырехкомпонентных, полномостовых |
±1,0 | |
мембранных |
±1,5 | |
тензорезисторных цепочек |
±2,0 | |
Одиночных |
Отношение разности предельных значений электрических сопротивлений в группе к номинальному сопротивлению, % |
±0,1 |
Двух-, трех-, четырехкомпонентных, полномостовых |
±0,4 | |
Мембранных |
±0,5 | |
Тензорезисторных цепочек |
±1,0 |
Наименование нормируемой метрологической характеристики, обозначение или форма представления |
Нормируемые параметры | |
Наименование, единица измерения |
Допускаемые значения показателей | |
2 Чувствительность при нормальных условиях (К) тензорезисторов: |
Среднее значение чувствительности | |
малобазных |
от 1,9 до 2,2 | |
остальных |
от 2,0 до 2,3 | |
Малобазных |
Среднее квадратическое отклонение чувствительности, не более |
0,03 |
Одиночных с базой 3-100 мм; |
0,02 | |
Двух-, трех-, четырехкомпонентных, полномостовых, мембранных тензорези-сторов, тензорезисторных цепочек. |
0,04 | |
3 Механический гистерезис при нормальных условиях (Г) для тензорезисторов : |
Среднее значение механического гистерезиса, мкОм/Ом, не более | |
малобазных |
40 | |
остальных; |
30 | |
4 Ползучесть при нормальных условиях (П) тензорезисторов: |
Среднее значение часовой ползучести, %, не более | |
малобазных |
1,5 | |
остальных: типа ТКФ, ТКБ |
0,2 | |
типа ТКП |
0,3 | |
Малобазных |
Среднее квадратическое отклонение часовой ползучести % , не более |
0,8 |
Остальных: типа ТКФ, ТКБ |
0,1 | |
типа ТКП |
0,2 | |
5 Ползучесть при максимальной температуре (Ш) тензорезисторов: |
Среднее значение часовой ползучести, %, не более | |
малобазных: |
5,0 | |
остальных: типа ТКФ, ТКБ |
1,5 | |
типа ТКП |
2,0 | |
Малобазных |
Среднее квадратическое отклонение часовой ползучести, %, не более |
2,5 |
Остальных: типа ТКФ, ТКБ |
1,0 | |
типа ТКП |
1,0 | |
6 Температурный коэффициент чувствительности (п) при максимальной (минимальной) температуре |
Среднее значение температурного коэффициента чувствительности, % 0С-1, |
0,1 |
Среднее квадратическое отклонение значения температурного коэффициента чувствительности, % 0С-1, не более |
0,1 | |
7 Нелинейность функции преобразования при нормальных условиях ( g ) для тензоре-зисторов: |
Нелинейность функции преобразования, % | |
малобазных |
3,0 | |
остальных |
2,0 |
Наименование нормируемой метрологической характеристики, обозначение или форма представления |
Нормируемые параметры | |
Наименование, единица измерения |
Допускаемые значения показателей | |
8 Температурная характеристика электрического сопротивления [£ (t)], выражаемая формулой £ t = С0+С1 t+C2 t2 +С3 t3 0 где t -температура, С; Со. С1, С2, С3 - коэффициенты |
Среднее квадратическое отклонение погрешности аппроксимации, мкОм/Ом |
50 |
9 Максимальное значение температурной характеристики электрического сопротивления (S, tм) в рабочей области значений температуры |
Среднее значение, мкОм/Ом |
от 0 до -4000 |
Среднее квадратическое отклонение, мкОм/Ом |
300 | |
10 Максимальное значение температурной характеристики электрического сопротивления (S, tu) в интервале термокомпенсации для тензорезисторов: |
Среднее значение, мкОм/Ом |
от-100К до +100К |
Малобазных |
Среднее квадратическое отклонение мкОм/Ом, не более |
160 |
Остальных |
70 | |
11 Дрейф выходного сигнала при максимальной температуре (Dt) тензорезисторов: |
Среднее значение часового дрейфа, мкОм/Ом, не более | |
малобазных |
100 | |
остальных |
75 | |
малобазных |
Среднее квадратическое отклонение часового дрейфа, мкОм/Ом, не более |
50 |
остальных |
40 | |
12 Электрическое сопротивление изоляции в рабочей области значений температуры, (Rns) |
Минимальное значение электрического сопротивления изоляции в рабочей области значений температуры, МОм |
200 |
от минус 30 до плюс 80;
Интервал термокомпенсации, 0С Интервал рабочих температур, 0С:
- у тензорезисторов ТКФ, ТКБ
- у тензорезисторов ТКП Толщина тензорезистора , мм
- ТКФ
- ТКП
- ТКБ
Масса тензорезистора, не более, г:
- тензорезисторов с одним чувствительным элементом
от минус 30 до плюс 80; от минус 80 до плюс 200.
(0,040±0,010);
(0,055±0,015);
(0,065±0,015).
0,1;
0,2.
- тензорезисторов с числом чувствительных элементов более одного Максимальный рабочий ток питания тензорезисторов, мА:
- у малобазных тензорезисторов 20;
- у остальных тензорезисторов 30.
Тензорезисторы являются невосстанавливаемыми изделиями. Вероятность безотказной работы не менее 0,95 за 106 циклов нагружения до относительной деформации s = ±1000 млн.-1