Тензорезисторы TML. Характеристики, описание, методика поверки.
Госреестр средств измерений РФ на основании сведений из ФГИС “АРШИН”

Тензорезисторы TML

Основные
Тип
Зарегистрировано поверок 3
Межповерочный интервал / Периодичность поверки Первичная поверка до ввода в эксплуатацию

Назначение

Тензорезисторы TML (далее - тензорезисторы) предназначены для измерения деформаций деталей машин и конструкций при статических и динамических нагрузках, а также для применения в качестве чувствительных элементов первичных преобразователей различных физических величин.

Описание

Принцип действия тензорезисторов основан на тензорезистивном эффекте, то есть на свойстве проводников изменять электрическое сопротивление при объемном или линейном деформировании.

Конструктивно тензорезисторы состоят из чувствительного элемента, изготовленного из тонкой фольги или проволоки, закрепленной с помощью связующего на подложке. От воздействия внешних факторов окружающей среды чувствительный элемент тензорезисторов сверху защищен пленочным слоем непроводящего материала (протекторная защита).

Конструктивные конфигурации тензорезисторов:

-    одиночные тензорезисторы для измерения одноосевой деформации;

-    двух-, трех-, четырех- и многокомпонентные тензорезисторы для определения значения и направления деформаций при сложнонапряженном состоянии (тензорезисторные розетки);

-    тензорезисторные цепочки для исследования распределения деформации в зоне концентрации напряжения.

Условное обозначение тензорезисторов имеет следующий вид:

[I] [II] [III] - [IV] - [V] - [VI]

Группа символов [I] обозначает область применения тензорезисторов:

-    F/CCF/EF/EU/UF/UBF/BF/BTM - тензорезисторы общего применения;

-    WF - тензорезисторы во влагозащищенном исполнении;

-    P/PF - тензорезисторы c подложкой из сложных полиэфиров;

-    FLM/WFLM/AW/AWC - тензорезисторы с металлической подложкой;

-    MF - тензорезисторы с уменьшенной шириной чувствительного элемента;

-    YEF/YF/YHF - тензорезисторы, работающие в условиях больших деформаций;

-    DSF - высокопрочные тензорезисторы для применения в ресурсных циклических испытаниях;

-    LF/PFLW/PLW/GF - тензорезисторы для использования на низкоэластичных поверхностях;

-    CF/CEF/QF/ZF - тензорезисторы для использования в широком температурном диапазоне;

-    SF - тензорезисторы для использования при повышенных напряжениях в исследуемых объектах.

Группа символов [II] обозначает конструктивное исполнение тензорезисторов - количество, расположение и вид чувствительных элементов, расположенных на одной подложке:

-    L/LA/LK/LX/LG/BX/BY - один чувствительный элемент (одиночный тензорезисор);

-    C/CA/CAL/LC/CS/CB/BC/CM/CMX/CMY - два чувствительных элемента (тензорези-сторная розетка);

-    R/LR/RA/RAL/RAS/RS - три чувствительных элемента (тензорезисторная розетка);

-    XV/YV/BXV/BYV - пять чувствительных элементов, расположенных соосно (тензорезисторная цепочка);

-    XX/YX - десять чувствительных элементов, расположенных соосно (тензорезисторная цепочка);

-    CV - пять пар чувствительных элементов, расположенных соосно, главные оси в каждой паре которых ориентированы под углом 90° друг к другу (тензорезисторная цепочка);

-    А, LT - чувствительный элемент с главной осью, расположенной под углом 45° к оси подложки;

-    СТ - чувствительный элемент с двумя главными осями, расположенными под углом 45° к оси подложки и под углом 90° друг к другу.

Группа символов [III] (буквенный индекс «В») обозначает наличие специальной конфигурации мест под пайку (при отсутствии специальной конфигурации мест под пайку не указывается).

Группа символов [IV] - номинальная база, мм. Для тензорезисторов c металлической подложкой или общего назначения после величины длины базы в ряде случаев дополнительно могут быть указаны буквенные индексы «A» «B» «С» «CTA», например, 1A, 8B, 1C, 6CTA.

Группа символов [V] - номинальное электрическое сопротивление, Ом (для номинального электрического сопротивления 120 Ом не указывается).

Группа символов [VI] - температурный коэффициент линейного расширения материала без множителя 10-6, при установке на который тензорезистор является термокомпенсирован-ным,°С-1 (для нетермокомпенсированных тензорезисторов не указывается).

В условное обозначение тензорезисторов допускается после группы символов [VI] включать дополнительные сведения, не относящиеся к метрологическим характеристикам тензоре-зистора, например, обозначение кабеля при наличии его в комплекте поставки.

Примеры условного обозначения тензорезисторов:

-    FLA-5-23 - тензорезистор общего применения с одним чувствительным элементом, номинальной базой 5 мм, номинальным электрическим сопротивлением 120 Ом и температурным коэффициентом линейного расширения 23 10-6 °С-1;

-    ZFCA-3-350-11 - тензорезистор для использования в широком температурном диапазоне с двумя чувствительными элементами, расположенными на одной подложке, номинальной базой 3 мм, номинальным электрическим сопротивлением 350 Ом, температурным коэффициентом линейного расширения 1110-6 °С-1;

-    FLAB-1-11 - тензорезистор общего применения с одним чувствительным элементом, наличием специальной конфигурации мест под пайку, номинальной базой 1 мм, номинальным электрическим сопротивлением 120 Ом, температурным коэффициентом линейного расширения 1110-6 °С-1;

-    FCT-2-350-11 - тензорезистор общего применения, чувствительный элемент которого выполнен с двумя главными осями, расположенными под углом 45° к оси подложки и под углом 90° друг к другу, номинальной базой 2 мм, номинальным сопротивлением 350 Ом, температурным коэффициентом линейного расширения 1110-6 °С-1;

-    QFLT-05A-11-002LE - тензорезистор для использования в широком температурном диапазоне, чувствительный элемент которого выполнен с главной осью, расположенной под углом 45° к оси подложки, номинальной базой 0,5 мм, номинальным электрическим сопротивлением 120 Ом, температурным коэффициентом линейного расширения 1110-6 °С-1.

Общий вид тензорезисторов представлен на рисунке 1.

А.

fl-H

I

I)

T~i

1

J1 ч

Рисунок 1 - Общий вид тензорезисторов TML Пломбирование тензорезисторов не предусмотрено.

Программное обеспечение

отсутствует.

Технические характеристики

Метрологические характеристики тензорезисторов приведены в таблице 1, основные технические характеристики в таблицах 2-4.

Таблица 1 - Метрологические характеристики тензорезисторов

Наименование характеристики

Значение

Диапазон измерений деформации, млн-1

±5000

Номинальное сопротивление1^ Ом

60; 100; 120; 200; 350; 400; 700; 1000

Предельное относительное отклонение сопротивления в партии от номинального1), %

±0,3; ±0,5; ±1,0

Среднее значение чувствительности при нормальных условиях

от 1,4 до 3,5

Среднее квадратическое отклонение (СКО) чувствительности при нормальных условиях, %

1; 2; 3

Нелинейность функции преобразования при нормальных условиях^, %

1; 2; 3; 5

Среднее значение температурного коэффициента чувствительности1) 2), %/10°С

±0,1; ±0,2; ±0,3

СКО температурного коэффициента чувствительности^, %(10°С)-1

0,005

Температурная характеристика сопротивления (ТХС)2), млн-1

f(t) = C0 + Q •t + C2 •t2 + C3 •t3 + C4 •t4 где t - температура в °С;

С0, С1, С2, С3, С4 - коэффициенты

Наименование характеристики

Значение

СКО погрешности аппроксимации ТХС1) 2), млн-1

25; 50

Максимальное абсолютное значение ТХС в рабочей области значений температуры^ 2), млн-1

200; 400; 800

СКО значения ТХС при максимальной температуре^ 2), млн-1

20; 50

Индивидуальная ТХС в свободном состоянии3), млн-1,

f(t) = C0 + Q •t + C2 •t2 + C3 •t3 + C4 •t4

где t - температура в °С;

С0, С1, С2, С3, С4 - коэффициенты

СКО погрешности аппроксимации индивидуальной ТХС в свободном состоянии^ 3), млн-1

25; 50

Максимальное значение индивидуальной ТХС в свободном состоянии в рабочей области значений температуры^ 3), млн-1

450; 800

СКО погрешности аппроксимации разностной ТХС1) 3), млн-1

25; 50

СКО значения разностной ТХС при максимальной температуре1)3), млн-1

50; 100

Значения ТХС внутри интервала термокомпенсации, млн-1

от -100-K до 100-K, где К - среднее значение чувствительности при нормальных условиях

Среднее значение ползучести при нормальных условиях за промежуток времени 1 ч1), %

0,3; 0,5; 1,0

СКО ползучести при нормальных условиях за промежуток времени 1 ч1), %

0,1; 0,25; 0,5

Среднее значение ползучести при максимальной температуре за промежуток времени 1 ч1), %

1,0; 3,0; 5,0

СКО ползучести при максимальной температуре за промежуток времени 1 ч1), %

0,5; 1,5; 2,0

Под нормальными условиями понимаются: температура от 20 до 25 0С, относительная влажность от 30 до 60 %, атмосферное давление от 96 до 104 кПа.

1)    Действительное значение характеристик указывается в паспорте.

2)    Для тензорезисторов модификации DSF не нормируется

3)    Нормируется только для привариваемых тензорезисторов

Таблица 2 -Н

оминальные сопротивление, база, длина и ширина подложки тензорезисторов

Условное

обозначение

Номинальное

Внешний вид

сопротивление,

Ом

Номинальная база, мм

Длина подложки, мм

Ширина подложки, мм

60, 100, 120, 200, 350, 400, 700, 1000

FLA

от 0,2 до 30

от 2 до 40

от 2 до 9

FLK

120, 350

от 1 до 10

от 4,2 до 17,2

от 1,2 до 4,0

100, 120, 200, 350, 400

UFLA

от 0,2 до 10

от 1,8 до 19

от 1,5 до 4,8

UFLG

120, 350

от 0,2 до 5

от 2,5 до 10

от 2,5 до 3,5

UFLK

120, 350

от 1 до 10

от 4,2 до 17,2

от 1,2 до 4,0

60, 100, 120, 200, 350, 400, 700, 1000

FCA

от 0 4,5 до 0 17

от 0,5 до 10

100, 120, 200, 350, 400

UFCA

от 0 4,5 до 0 17

от 0,5 до 10

60, 100, 120, 200, 350, 400, 700, 1000

FRA

от 0 4,5 до 0 17

от 0,5 до 10

100, 120, 200, 350, 400

UFRA

от 0 4,5 до 0 17

от 0,5 до 10

FLT

120, 350

от 0,5 до 5

от 3,8 до 24

от 1,2 до 12

100, 120, 200, 350, 400

FCT

от 1 до 5

от 3,5 до 26

от 3,3 до 15.5

FCB

120, 350

от 1 до 6

от 4,2 до 10

от 4 до 13

от 0 4,5 до 0 17

FR

120, 350

от 0,5 до 10

EUBC

от 0 2,2 до 0 12

120, 350

от 0,6 до 3

FRAS

120, 350

от 0,5 до 5

от 2,4 до 25

от 2,4 до 25

FXV

120, 350

от 1 до 3

от 4 до 15

от 11 до 28

FYV

120, 350

от 1 до 3

от 4 до 15

от 11 до 28

FBXV

120, 350

от 0,4 до 3

от 5,2 до 9,1

от 7 до 12

FBYV

120, 350

от 0,6 до 3

от 5,2 до 9,1

от 6,8 до 12

FCV

120, 350

от 1 до 3

от 7 до 11,4

от 11,8 до 19

-таш-

FBX

120, 350

от 0,4 до 1

от 5,2 до 7

от 0,9 до 2

FBY

120, 350

от 0,6 до 1

от 5,1 до 7

от 0,9 до 2

FLX

120, 350

от 0,4 до 1

от 3 до 5,2

от 0,8 до 2

CCFXX

120, 350

1

16,4

4,5

FLGB

120, 350

от 0,2 до 5

от 2,5 до 10

от 2,5 до 3,5

60, 100, 120, 200, 350, 400, 700, 1000

FLAB

от 0,2 до 30

от 2 до 40

от 2 до 9

FLKB

120, 350

от 1 до 10

от 4,2 до 17,2

от 1,2 до 4,0

60, 100, 120, 200, 350, 400, 700, 1000

FCAB

от 0 4,5 до 0 17

от 0,5 до 10

60, 100, 120, 200, 350, 400, 700, 1000

FRAB

от 0 4,5 до 0 17

от 0,5 до 10

100, 120, 200, 350, 400

WFLA

3, 6

17, 25

8, 11

WFCA

120, 350

3, 6

19, 25

16, 21

WFRA

120, 350

3, 6

19, 25

16, 21

QFLG

120, 350

от 0,2 до 5

от 2,5 до 10

от 2,5 до 3,5

60, 100, 120, 200, 350, 400, 700, 1000

QFLA

от 0,2 до 10

от 1,8 до 19

от 1,5 до 12

QFLK

120, 350

от 1 до 10

от 4,2 до 17,2

от 1,2 до 9,0

60, 100, 120, 200, 350, 400, 700, 1000

QFCA

от 0,5 до 6

от 5,2 до 19

от 5,2 до 19

100, 120, 200, 350, 400

QFCB

от 1 до 6

от 4,2 до 10

от 4 до 13

60, 100, 120, 200, 350, 400, 700, 1000

QFRA

от 0,5 до 6

от 5,2 до 19

от 5,2 до 19

QFLT

120, 350

от 0,5 до 5

от 3,8 до 24

от 1,2 до 12

QFXV

120, 350

от 1 до 3

от 4 до 15

от 11 до 28

QFYV

120, 350

от 1 до 3

от 4 до 15

от 11 до 28

QFBXV

120, 350

от 0,4 до 3

от 5,2 до 9,1

от 7 до 12

QFBYV

120, 350

от 0,6 до 3

от 5,1 до 9,1

от 6,8 до 12

QFBX

120, 350

от 0,4 до 1

от 5,2 до 7

от 0,9 до 2

QFBY

120, 350

от 0,6 до 1

от 5,1 до 7

от 0,9 до 2

QFLX

120, 350

от 0,4 до 1

от 3 до 5,2

от 0,8 до 2

100, 120, 200, 350, 400

QFCT

от 1 до 5

от 3,5 до 26

от 3,3 до 15,5

ZFLK

120, 350

от 1 до 10

от 4,2 до 17,2

от 1,0 до 4,0

60, 100, 120, 200, 350, 400, 700, 1000

ZFLA

от 1 до 10

от 6 до 21,5

от 3 до 8,3

60, 100, 120, 200, 350, 400, 700, 1000

ZFCA

от 1 до 6

от 8,5 до 22

от 8,5 до 22

ZFCAL

от 0 5,4 до 0 16

120, 350

от 1 до 6

60, 100, 120, 200, 350, 400, 700, 1000

ZFRA

от 1 до 6

от 8,5 до 22

от 8,5 до 22

ZFRAL

от 0 5,4 до 0 16

120, 350

от 1 до 6

EFLK

120, 350

0,2

1,6

1,2

EFLX

120, 350

0,2

1,2

EFCA

0 3,8

120, 350

0,5

EFRA

0 3,8

120, 350

0,5

CEFLA

120, 350

от 1 до 6

от 3,8 до 10,8

от 2 до 3,2

CFLA

120, 350

от 1 до 6

от 5,2 до 12,7

от 3 до 4,5

CFCA

120, 350

1; 3

7,2; 11

7,2; 11

CFRA

120, 350

1; 3

7,2; 11

7,2; 11

ч|- —тя=

AW

120, 350

6

24

5

AWC

120, 350

от 2 до 8

от 14 до 30

5

От 60 до 120

PL

120, 350

от 72 до 136

от 8 до 10

PLC

120, 350

60

74

74

PLR

120, 350

60

74

74

PFL

120, 350

от 10 до 30

от 17,3 до 40,2

от 4,8 до 7,2

УТч-

PFLC

120, 350

от 20 до 30

от 27 до 41

от 27 до 41

PFLR

120, 350

от 20 до 30

от 27 до 41

от 27 до 41

FLM

120, 350

30, 60

60, 90

18

WFLM

120, 350

30, 60

60, 90

18

UBFLA

120, 350

от 0,3 до 1

от 3,4 до 4,5

от 2 до 2,5

BFLA

120, 350

от 2 до 5

от 7 до 13,3

от 2 до 3,8

BFCA

120, 350

от 2 до 5

от 7 до 12,5

от 7 до 12,5

BFRA

120, 350

от 2 до 5

от 7 до 12,5

от 7 до 12,5

GFCA

120, 350

3

10,5, 15

10,5, 15

GFRA

120, 350

3

10,5, 15

10,5, 15

LFLA

120, 350

10

18,5

5,3

PFLW

120, 350

30

40

7

•w

УТч-

PLW

120, 350

60

74

8

120, 350

от 2 до 5

от 4,5 до 8,1

от 1,5 до 2,5

MFLA

120, 350

60

64

5

MFCAL

0 7

120, 350

2

MFRAL

0 7

120, 350

2

YEFLA

120, 350

от 2 до 20

от 6,5 до 27

от 3,5 до 5,1

YFLA

120, 350

от 2 до 20

от 6,5 до 27

от 3,5 до 5,1

YEFCA

120, 350

от 2 до 5

от 9 до 15,5

от 9 до 15,5

YEFRA

120, 350

от 2 до 5

от 9 до 15,5

от 9 до 15,5

YHFLA

120, 350

от 2 до 5

от 7 до 12

от 2,5 до 3,2

Номинальное

сопротивление,

Ом

Условное

обозначение

Номинальная база, мм

Длина подложки, мм

Ширина подложки, мм

Внешний вид

от 7 до 12

DSFLA

120, 350

от 2 до 5

от 3 до 3,5

SFA

120, 350

4

9

6

FCM

120, 350

2,8

12

8,5

от 10 до 16

EFCM

120, 350

от 1 до 3

от 2 до 5

EFCMX

120, 350

3

8

7,5

EFCMY

120, 350

3

10

6,5

120, 350

от 5,4 до 12,2

от 1,2 до 1,9

от 1 до 6

BTM

Примечание: фактическое значение электрического сопротивления указывают на упаковке тензорезисторов (по заявке заказчика тензорезисторы могут иметь параметры базы, электрического сопротивления и габаритные размеры, отличные от указанных в таблице)._

Таблица 3 - Предельные деформации, предельные пониженные температуры, рабочие области значений температуры и диапазоны термокомпенсации тензорезисторов

Условное

обозначение

_ *

Предельная

деформация,

млн-1

_ *

Предельная пониженная температура, °С

Рабочая область значений температуры, °С

Диапазон

термокомпенсации,

°С

F, CCF, EF, EU, UF

±50000

-196

от -40 до +150

от +10 до +100

UBF, BF

±30000

-70

от -40 до +200

от +10 до +80

ВТМ

±5000

-10

от -10 до +80

-

WF

±30000

-10

от -10 до +80

от +10 до +80

Р, PF

±20000

-70

от -40 до +80

от +10 до +80

FLM, WFLM

±5000

-70

от -40 до +80

от +10 до +80

AW

±5000

-196

от -40 до +300

от +10 до +100

AWC

±5000

-196

от -40 до +100

от +10 до +100

MF

±10000

-196

от -40 до +80

-

YEF

±150000

-20

от -20 до +80

-

YF

±200000

-20

от -20 до +80

-

YHF

±400000

-20

от -20 до +80

-

DSF

±50000

-60

от 20 до +200

-

LF

±30000

-20

от -20 до +80

от +10 до +80

PFLW, PLW

±20000

-20

от -20 до +80

от +10 до +80

GF

±30000

-20

от -20 до +80

-

CF

±10000

-269

от -40 до +80

от -40 до +80

CEF

±10000

-269

от -40 до +200

от -40 до +80

QF

±30000

-196

от -40 до +200

от +10 до +100

ZF

±10000

-196

от -40 до +300

от +10 до +100

SF

±30000

-70

от -40 до +200

от +10 до +100

* Заявленные производителем значения деформации и пониженной температуры после воздействия которых тензорезисторы сохраняют работоспособность.

Таблица 4 - Общие технические характеристики для всех модификаций тензорезисторов

Наименование характеристики

Значение

Максимальный рабочий ток питания, мА

25

Минимальное значение сопротивления изоляции в рабочей области значений температуры, МОм

от 50 до 200

Масса, г, не более

30

Вероятность безотказной работы за 107 циклов нагружения, не менее,

для тензорезисторов DSF при знакопеременной деформации ±3000 млн-1;

для остальных тензорезисторов при знакопеременной деформации ±1000 млн-1

0,97

Знак утверждения типа

наносится на титульные листы эксплуатационной документации типографским способом. Комплектность средства измерений

Таблица 5 - Комплектность средства измерений

Наименование

Обозначение

Количество, шт.

Тензорезисторы TML

[I] [II] [III] - [IV] - [V] - [VI]

в соответствии с заказом

Тензорезисторы TML. Паспорт

Тензорезисторы TML. Паспорт

1 (на партию)

Тензорезисторы TML. Руководство по эксплуатации

Тензорезисторы TML. Руководство по эксплуатации

1 (на партию)

Тензорезисторы TML. Методика поверки

МП 4.28.011-2020

1 (на заказ)

Упаковка

-

Количество определяется заказом

Поверка

осуществляется по документу МП 4.28.011-2020 «Тензорезисторы TML. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ЦАГИ» 26 февраля 2020 г.

Основные средства поверки:

-    установка температурная воспроизведения и измерения деформации ТП-2 (регистрационный номер эталона 3.1.АОЛ.0116.2017), диапазон воспроизведения деформации ±1000 млн-1; диапазон воспроизведения температуры от 20 до 600 °С, относительная погрешность воспроизведения деформации и температуры ±1 %;

-    установка воспроизведения и измерения деформации УВИД-М (регистрационный номер эталона 3.1.АОЛ.0115.2017), диапазон воспроизведения деформации ±5000 млн-1, относительная погрешность воспроизведения деформации ±0,45 %;

-    модуль измерительный для резистивных мостовых схем NI PXI 433х (Регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 45501-10), диапазон измерений: ±25 мВ/В, погрешность измерений: ±(0,0005 X+0,1758), где Х измеренное значение, мВ.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых тензорезисторов с требуемой точностью.

Знак поверки наносится в свидетельство о поверке и в паспорт на партию тензорезисторов.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе

Нормативные документы, устанавливающие требования к тензорезисторам TML

ГОСТ 20420-85 «Тензорезисторы. Термины и определения»

Техническая документация «Tokyo Measuring Instruments Laboratory Co., Ltd.», Япония

Развернуть полное описание