Тензочувствительные элементы. 
Оборудование и автоматизация перерабатывающих производств. 
Часть 2

Принцип действия тензорезисторов основан на явлении тензоэффекта — изменении значения активного сопротивления проводниковых и полупроводниковых материалов под воздействием приложенных к ним механических напряжений (усилий).

Рис. 12.52. Тензорезистор:

/—полупроводниковый кристалл; 2—дорожка тензорезиста с р-проводимостью; 3— электроды В простейшем случае тензорезистор представляет собой тонкую проволоку, заделанную в бумагу. Его наклеивают на металлическую балку, которая подвергается механической деформации (растяжению, изгибу, скручиванию, сжатию).

Полупроводниковый тензорезистор (рис. 12.52) представляет собой кристалл кремния (л-проводимость) 1 с нанесенной на его поверхность дорожкой другого полупроводника с /^-проводимостью — тензорезиста 2.

Сопротивление дорожки 2 тензорезистора.

где р — удельное сопротивление материала тензорезиста; Л —длина дорожки тензорезиста; г —площадь поперечного сечения тензорезиста.

При деформации дорожки под действием силы F, например при ее сжатии, изменяется эффективная длина / (увеличивается) и площадь поперечного сечения s (уменьшается). В результате изменяется сопротивление подложки R (увеличивается), а значит, и всего р—п перехода тензорезистора. Это изменение сопротивления фиксируется электронной схемой — таким образом измеряется сила F.

Тензорезистор крепят к детали, которая воспринимает какиелибо усилия F. Чувствительность тензорезисторных преобразователей определяется тензорезисторным коэффициентом К— отношением изменения сопротивления активной части тензорезистора к изменению приложенной силы. У большинства проволочных тензорезисторов К= 2, а у полупроводниковых К= 100. Тензорезисторы применяют для измерения сил, деформаций и малых перемещений.