Тензорезисторы. Общие технические условия

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

ТЕНЗОРЕЗИСТОРЫ

ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

ГОСТ 21616-91

Издание официальное

КОМИТЕТ СТАНДАРТИЗАЦИЙ И МЕТРОЛОГИИ СССР

Москва

УДК 531.781.2.087.92:006.354 Группа П18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ТЕНЗОРЕЗИСТОРЫ

Общие технические условия
Strain gauges.
General specifications
ОКП 42 7379
Дата введения 01.01.92
Настоящий стандарт распространяется на тензорезисторы, пред­назначенные для измерения деформаций машин и конструкций или используемые в качестве чувствительных элементов измери- 'тельных преобразователей.
Термины, применяемые в настоящем стандарте, и их поясне­ния — по ГОСТ 20420.
Требования пп. 2.3—2.5, 2.7, 2.8, 2.15, 2.18.1, 2.19 и разд. 3—б настоящего стандарта являются обязательными, Остальные требо­вания — рекомендуемые.

1. КЛАССИФИКАЦИЯ

1) 1. Для тензорезисторов устанавливают следующую класси­фикацию:
2) по материалу чувствительного элемента:
металлические (проводниковые), которые в зависимости от вида (проволока, фольга) материала чувствительного элемента подразделяют на проволочные и фольговые;
полупроводниковые;
3) по количеству чувствительных элементов, их форме и рас­положению на подложке:
одиночные тензорезисторы;
тензорезисторные розетки;
мембранные тензорезисторные розетки;
тензорезисторные цепочки;
4) по наличию или отсутствию подложки и материалу подлож­ки:
Издание официальное
© Издательство стандартов, 11991
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен,
тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта СССР
на бумажной подложке;
на пленочной (клеевой, лаковой) подложке;
на стеклотканевой подложке;
на металлической подложке;
со свободным-чувствительным элементом (без подложки);
5) по способу установки на поверхность объекта: приклеиваемые;
привариваемые; 1
устанавливаемые методом газоплазменного или плазменного напыления жаростойких окислов;
6) по диапазону измеряемых деформаций:
для измерения упругих деформаций (предельная измеряемая деформация в пределах диапазона ±3000 млн1);
для измерения упругопластических деформаций (предельная измеряемая деформация-за пределами диапазона ±3000 млн-1);
7) по наличию или отсутствию термокомпенсации:
термокомпенсированные;
частично термокомпенсированные;
нетермокомпенсированные.

2. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

2.1. Тензорезисторы изготовляют в соответствии с требования­ми настоящего стандарта и технических условий (ТУ) на тензо­резисторы конкретного типа. .
2.2. Основные параметры тензорезисторов должны соответст­вовать нормам, установленным в настоящем стандарте и ТУ на тензорезисторы конкретного типа, утвержденным в установленном порядке.
2.3. В ТУ должны быть указаны следующие характеристики и параметры: '
номинальная база, мм;
номинальное , электрическое сопротивление (далее — сопротив­ление), Ом;
основные габаритные размеры (длина без выводов, ширина и толщина — с предельными отклонениями), мм;
максимальный рабочий ток питания, мА;
диапазон измеряемых деформаций, млн-11;
рабочая область значений температуры, °С;
интервал термокомпенсации для частично термокомпенсирован­ных тензорезисторов, °С;
масса, г.
2.4. Номинальную базу тензорезисторов выбирают из ряда:
0,3; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0; 50,0; 100,0; 200,0 мм.
Значения номинальных баз менее 0,3 мм и более 200 мм уста­навливают в ТУ.
Отклонения от номинальной базы в пределах, %:
±20 — для баз до 5 мм включ.;
±10 — для баз более 5 мм.
2.5. Номинальное сопротивление тензорезисторов выбирают из ряда:
50; 100; 200; 400; 800 Ом или из ряда:
60; 120; 350; 700; 1000 Ом.
Значения номинальных сопротивлений менее 50 (60) Ом и бо­лее 800 (1000) Ом устанавливают в ТУ.
2.6. В интервале термокомпенсации среднее значение темпе­ратурной характеристики сопротивления удалее —ТХС), мкОм/Ом, не должно выходить за пределы ±100 А, где К —среднее значе­ние чувствительности тензорезистора.
Термокомпенсированные тензорезисторы должны быть рассчи­таны на установку на материал, номинальный температурный ко­эффициент линейного расширения которого выбирают из ряда:.

12- ЮЛ 17.10-6, 23- IO-6, 65-Ю-6 °С-1.

Допускается по согласованию с заказчиком изготовление тен­зорезисторов, рассчитанных на установку на материалы с иными значениями коэффициента.
2.7. В ТУ должен быть составлен комплекс нормируемых мет­рологических характеристик, выбираемый исходя из назначения и специфики тензорезисторов, а также исходя из экономической целесообразности, и позволяющий оценить качество изготовления, а также погрешность измерений, проводимых в условиях эксплуа­тации.
Комплекс нормируемых метрологических характеристик 'тензо­резисторов следует выбирать из числа нормируемых метрологи­ческих характеристик, перечисленных в табл. 1.
Характеристики, приведенные в табл. 1, за исключением пп. Г. Г и 5.3 (в части индивидуальной ТХС в свободном состоянии), от­носятся к установленным тензорезисторам.
2.8. В ТУ следует указывать допускаемые значения нормируе­мых параметров метрологических характеристик, из которых со­ставлен комплекс.
2.9. В зависимости от значений нормируемых параметров мет­рологических характеристик по п. 2.8 для каждого конкретного типа тензорезисторов должно быть установлено не более трех групп показателей, например А, Б, В.
Требования к тензорезисторам по группе А — наиболее высо­кие.
2.10. Допускается в ТУ включать дополнительные к установ­ленным настоящим стандартом нормируемые метрологические ха­рактеристики и нормируемые параметры метрологических харак-
. - — —■ ■ ——
Метрологические характеристики
Наименование метрологической характеристики
Наименование нормируемой метрологической характеристики, обозначение или форма представления
1. Сопротивление тен- зорезистора
1.1. Сопротивление тензорезистора при нормальных условиях (Я)
2. Функция преобра­зования
2.1. Чувствительность при нор­мальных условиях (К)

<2.2. _ Нелинейность функции преоб­разования при нормальных условиях (V)
3. Поперечная чувст­вительность
3.1. Относительная поперечная чув­ствительность при нормальных усло­виях (К J
4. Функция влияния температуры на чувст­вительность
4.1. Температурный коэффициент чувствительности (ц)

4.2. Функция влияния темиерату- Л
ры на чувствительность (Ф (/)), вы­ражаемая формулой
Наименование
Обозначение
Предельное относительное откло­нение сопротивления в партии от но­минального, %

Отношение разности предельных значений сопротивлений в группе к номинальному сопротивлению, %

Среднее значение
к
Среднее квадратическое отклоне­ние (СКО)
SK
Нелинейность функции преобразо­вания, %
7
Среднее значение, %
X х
СКО, %

Среднее значение, % • °С-1

СКО, %-°С-1

СКО погрешности аппроксимации

Среднее значение функции влия­ния при максимальной (минималь­ной) температуре
Ф

Метрологические характеристики
Наименование метрологической характеристики
Наименование нормируемой метрологической характеристики, обозначение или форма представления

Ф (t) = l+B (t—іф ), где В—■ коэффициент;
t — температура, СС;
t ф—температура, выше (ниже) которой следует учитывать функцию влияния, °С
5. Температурная ха­рактеристика
г
51 Температурная характеристика Л
сопротивления (ТХС) (/)], выра­
жаемая формулой
Л
(/) = Со+C{t+СгВ+,,.. ,4-Crfr, где Со, Сі, Сі, ..., С г — коэффициенты

5.2. Максимальное значение ТХС в рабочей области значений темпе­ратуры (§ім)
—Л
5.3. Индивидуальная ТХС [?и.у(0]> рассчитываемая по формуле
Л Л Л
|и.у (/)=Uo (O+Ej W.
—
Наименование
Обозначение
СКО значения функции влияния при максимальной (минимальной) температуре
S ф
СКО погрешности аппроксимации, мкОм/Ом
•Sat
СКО значения ТХС при максималь­ной (минимальной) температуре, мкОм/Ом
•S*
Максимальный температурный ко­эффициент сопротивления в рабочей области значений температуры, ОС~'
₽м
Максимальное значение ТХС в ра­бочей области значений температу­ры, мкОм/Ом
Л
Среднее значение, мкОм/Ом

СКО, мкОм/Ом
•SiM
СКО погрешности аппроксимации индивидуальной ТХС в свободном состоянии, мкОм/Ом
•Sate

Метрологические характеристики
Наименование метрэлогическэй характеристики
Наименование нормируемой метрологической характеристики, обозначение или форма представления
6. Ползучесть
где 5и.с(О=^о+Сі^+Сг₽+>- • •• + +Cr/Z—индивидуальная ТХС тензо- реэистора в свободном состоянии;
А
S8 (t)=Ea+Eit — разностная ТХС;
Ео, Ex — коэффициенты
5.4. Воспроизводимость ТХС (VU)
6.1. Ползучесть при нормальных ус­ловиях (П)
6.2. Ползучесть при максимальной температуре (Пі)

Нормируемые параметры
Наименование
Обозначение
Максимальное значение индиви­дуальной ТХС в свободном состоя­нии в рабочей области значений тем­пературы, мкОм/Ом
Л
Ъ/мс
СКО погрешности аппроксимации разностной характеристики, мкОм/Ом

СКО значения разностной харак­теристики при максимальной (мини­мальной) температуре, мкОм/Ом

Среднее значение, мкОм/Ом

СКО, мкОм/Ом
«o’ Itf
Среднее значение за промежуток времени 1 ч (и другие промежутки
времени т, заданные в ТУ), %

СКО за промежуток времени 1 ч (и другие промежутки времени т, заданные в ТУ), %
Sn
(SnJ
Среднее значение за промежуток времени 1 ч (и другие промежутки времени т,.заданные в ТУ), %
(ПЛ)
СКО за промежуток времени [ ч (и другие промежутки времени т, заданные в ТУ), %
Su,
Продолжение табл, І
Метрологические характеристики
Нормируемые параметры
Наименование метрологической характеристики
Наименование нормируемой метрологической характеристики, обозначение или $орма представления
Наименование
Обозначение
7. Воспроизводимость начального сопротивле­ния
7.1. Воспроизводимость начального сопротивления после изотермической выдержки при максимальной темпе- ратуре (|с)
Среднее значение после выдержки продолжительностью 1 ч, мкОм/Ом
1с

СКО после выдержки продолжи­тельностью 1 ч, мкОм/Ом

8. Дрейф выходного сигнала
8.1. Дрейф выходного сигнала1 при максимальной температуре (Д)
Среднее значение за промежуток времени 1 ч (и другие промежутки времени т, заданные в ТУ), мкОм/Ом
Д
(Д)

СКО за промежуток времени 1 ч (и другие промежутки времени т, заданные в ТУ), мкОм,Ом
SA
9. Сопротивление изо­ляции
9.1. Сопротивление изоляции в ра­бочей области значений температуры (Лиз)
Минимальное зн