1-maruza Tenzodatchiklar. Yarim o’tkazgichlarning elektrofizik parametrlariga deformasiyani ta’siri. Tenzorezistorlar p-n o’tish

1-maruza
Tenzodatchiklar. Yarim o’tkazgichlarning elektrofizik parametrlariga deformasiyani ta’siri. Tenzorezistorlar. p-n o’tish.

Bu guruhdagi asboblarning ishlash prinsipi bosimni u bilan funksional bog’liq

bo’lgan biror elektr kattalikka bevosita yoki bilvosita o’zgartirishga asoslangan. Bu
asboblar, asosan, o’lchash qiyin bo’ lgan joylarda yoki laboratoriyalarda tadqiqot
maqsadlarida qo’llaniladi. Ushbu asboblar guruhiga qarshilik, sig’imli, pyezoelektrik, induktiv va boshqa manometrlar kiradi.
Qarshilik manometrlarining ishlash prinsipi sezgir ele ment qarshiligining tashqi bosim ta’sirida o’zgarishiga asoslangan. Sezgir elementlar qatoriga manganin, platina, konstantan, volfram, yarimo’tkazgich va hokazolar kiradi.
Karshilik manometrlarida ko’llash uchun eng kulayi manganindir. Manganin ∆R elektr karshilik orttirmasining R bosimga nisbatan chiziqli bog’lanishiga ega:


(1)
bu yerda К_р — manganin qarshiligining o’zgarish koeffitsiyenti 1/Pa. R—
qarshilik, Om.
Manganin qarshiligining chiziqli bog’lanishi tajriba ma’lumotlaridan 3000 mPa bosimgacha tasdiqlanadi. Bundak tashqari, manganin elektr qarshiligining
temperatura koeffitsiyenti juda kichik. O’zgartgich sezgirligining kichikligi bu
manometrlarni juda yuqori (100 mPa dan ortiq) bosimlarni o’lchash uchun ko’llashga yo’l qo’ymaydi. Manganin uchun K_r = 22,95•10^-2 dan K_r = 24,61•10^-2 1/Pa gacha.
1-rasmda manganin simli o’zgartgichga ega bo’ lgan manometrning sxemasi keltirilgan. Manometrning korpusi 3 da ikkita germetik metall sterjenlar 4 da manganin qarshilik 2 o’rnatilgan. Shtutser 1 o’zgartgichni obyektga ulash uchun xizmat qiladi. Sterjenlarning ustki qismidagi qisqichlar 5 yordamida o’zgartgich o’lchash asbobiga ulanadi.

1-rasm. Manganinli manometer sxemasi.

O’zgartgichdagi manganinli g’altak qarshiligini o’lchash uchun, odatda ko’priklar, aniq o’ lchovlar uchun esa potensiometrlar qo’llaniladi. Manganin qarshilikli manometrlarning yo’l qo’yadigan asosiy xatosi ±1% dan oshmaydi.
Mamlakatimizda chiqarilayotgan MM-2500 manganinli manometrlar 2500 MPa gacha bosimni o’ lchash imkoniga ega.
Yarimo’tkazgichli datchiklarning pyezokoeffitsiyenti manganinnikidan ming
marta ortiq, lekin datchiklar karshiligining bosimga bo’lgan bog’lanishi nochiziqlidir. Bundan tashqari, katta miqdordagi gisterezis mavjud bo’lib, temperatura ham o’z ta’sirini ko’rsatadi. Yarimo’tkazgichli qarshilik datchiklari
mexanik jihatdan pishiq emas, ular 10 mPa dan ortiq bosimlarni o’ lchashga yaroqsiz.
Elektr qarshilik usuli bo’yicha bosimni o’lchashda sezgir element sifatida
tenzodatchiklar qo’llaniladi. Tenzometrning ishlash prinsipi kuch yoki unga proporsional bo’ lgan deformatsiyani deformatsiyalangan jismga yopishtirilgan sim
qarshiligining o’zgarishiga aylantirishdan iborat.
2-rasmda tenzometrik o’zgartgich sxemasi ko’rsatilgan. Tenzodatchikning sezgir elementi diametri 0,02 . .. 0,05 mm bo’lgan manganin sim 1 dan iborat. Bu sim bir-biriga yopishgan yupqa qog’oz 2 orasiga sirtmoq shaklida joylashgan.
Simning uchlariga chiqish klemmalari ulangan. Tenzometrning sezgir elementi
elastik element yuzasiga yopishtirilgan. Elastik element bosim ta’sirida deformatsiyalanganda, tenzodatchik simi cho’zilib, uning kesimi kamayadi va
qarshiligi o’zgaradi.
Sezgir element detaliga yopishtirilgan tenzodatchiklar o’lchanayotgan bosim R ni elektr qarshilikning o’zgarishi bilan sezadi. Bu tenzosezgirlik koeffitsiyenti K bilan baholanadi:


(2)
Bunda: ∆R/R — tenzometr qarshiligining nisbiy o’zgarishi; ∆l/l — simning nisbiy deformatsiyasi; К koeffitsiyent qiymati metallar uchun 0,5-4,0 chegaralarida yotadi.

2-rasm. Tenzometrik o’zgartkich sxemasi.

Tenzodatchik elektr ko’prik sxemasiga qarshilikni o’lchash uchun ulanadi. Ko’prikning shkalasi bosim birliklarida darajalanadi. Tenzometrlarning afzalliklari: elektr qarshilikning bosimga bo’lgan bog’ lanishi chiziqli, inersionlik darajasi kichik, asboblarni o’lchash qiyin bo’lgan yerlarga joylashtirish mumkin, xato ±2% dan oshmaydi. Uning kamchiliklari: sezgirlik miqdori juda kichik, temperatura o’zgarishiga bog’ liqlik. Qarshilik manbmetrlari bosimni o’lchashda sanoat texnologik qurilmalarida kam qo’llanadi.

Yuqorida ko’rsatilgan prinsip bo’yicha ishlaydigan EDD-22 tenzomanometr 0,1 dan 0,6 MPa gacha bo’lgan bosimlarni o’lchash uchun mo’ljallangan.