Тензодатчик, с которого снимается электрический сигнал, величина которого зависит от силы, действующей на этот датчик, представляет собой раму (или тонкостенный металлический стакан), на которую наклеены тензорезисторы. Тензорезистор - это проволочное сопротивление - резистор, который изменяет свое омическое сопротивление под действием силы, рис. 5. Принцип работы тензорезистора прост - под действием силы (или напряжения) проволока, из которой выполнен тензорезистор, увеличивает свою длину пропорционально действующей силе. Если датчик наклеен на раму, то он изменяет длину вместе с рамой. Вместе с длиной резистора изменяется и его сопротивление.
Четыре тензодатчика с одинаковым сопротивлением собраны в мостовую схему, рис. 6, причем два рабочие датчика наклеены вдоль действия нагрузки, а два компенсационных - поперек. При действии силы на раму компенсационные датчики практически не изменяют длины и своего омического сопротивления.
На мост из тензорезисторов подается постоянное напряжение 10¸100 В от стабилизированного источника. Поскольку сопротивления резисторов одинаковы, в цепи измерительного прибора электрического тока нет. При действии на раму силы растяжения длина рабочих датчиков изменяется, изменяется и их сопротивление. При этом в цепи измерительного прибора возникает электрический ток, пропорциональный действующей на датчик силе. Эта пропорциональность сохраняется только при упругой деформации датчика.
| 
|
| Рис. 6. Мостовая схема тензодатчика | Рис. 7. Вид тарировочной зависимости тензодатчика |
Если измерительный прибор имеет высокое входное сопротивление, то это позволяет регистрировать не ток, протекающий в цепи прибора, но и входное напряжение, измеряемое обычно для серийных датчиков в десятках милливольт. Жесткость конструкции рамы позволяет измерять нагрузки от единиц ньютонов до сотен и тысяч килоньютонов.
Для того, чтобы получить информацию о чувствительности датчиков проводят операцию калибровки (или тарировки) датчиков. Для этого на датчик подают известную нагрузку, например 500 Н, а на регистрирующем приборе (мультиметре, вольтметре, осциллографе) фиксируют показания в милливольтах. Зависимость А (Р), рис. 7, должна быть линейной.
Отклонение от линейности при больших нагрузках свидетельствует о необратимой деформации датчика (рамы или стакана). В этом случае тарировку датчика следует провести вновь, не допуская нагрузок, при которых происходит необратимая деформация датчика.
Коэффициент k = P / A [ньютон/милливольт] является характеристикой датчика. После проведения тарировки и проверки его электроизоляции от корпуса испытательной машины датчик готов к проведению измерений.
