ГОСТ 21616-91
Группа П18
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮ3А ССР
ТЕНЗОРЕЗИСТОРЫ
Общие технические условия
Strain gauges.
General specifications
ОКП 42 7379
Дата введения 1992-01-01
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством общего машиностроения СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
Б.В.Могильный (руководитель темы); Г.К.Кукалева; Ю.С.Дьяконов; В.В.Поднебеснов, канд. техн. наук (руководитель темы); М.Л.Дайчик, канд. техн. наук; А.Л.Поляков, канд. техн. наук; О.Б.Людмирская; Н.П.Клокова, д-р техн. наук (руководитель темы); А.В.Игнатов, канд. техн. наук; Л.И.Косов; А.К.Бебишев (руководитель темы); А.И.Храковский, канд. техн. наук (руководитель темы); М.М.Лупинский, канд. техн. наук (руководитель темы); А.В.Ретивов; Е.Ю.Нехендзи, канд. техн. наук (руководитель темы)
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 25.04.91 N 573
3. Срок проверки - 1996 г.
Периодичность проверки - 5 лет
4. Стандарт полностью соответствует требованиям Рекомендаций МОЗМ N 62
5. ВЗАМЕН ГОСТ 21616-76
6. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер пункта |
4.2 | |
4.4.1 | |
4.18 | |
2.17 | |
3.3 | |
3.3 | |
Вводная часть |
Настоящий стандарт распространяется на тензорезисторы, предназначенные для измерения деформаций машин и конструкций или используемые в качестве чувствительных элементов измерительных 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.3-6 настоящего стандарта являются обязательными, остальные требования - рекомендуемые.
1.1. Для тензорезисторов устанавливают следующую классификацию:
1) по материалу чувствительного элемента:
металлические (проводниковые), которые в зависимости от вида (проволока, фольга) материала чувствительного элемента подразделяют на проволочные и фольговые;
полупроводниковые;
2) по количеству чувствительных элементов, их форме и расположению на подложке:
одиночные тензорезисторы;
тензорезисторные розетки;
мембранные тензорезисторные розетки;
тензорезисторные цепочки;
3) по наличию или отсутствию подложки и материалу подложки:
на бумажной подложке;
на пленочной (клеевой, лаковой) подложке;
на стеклотканевой подложке;
на металлической подложке;
со свободным чувствительным элементом (без подложки);
4) по способу установки на поверхность объекта:
приклеиваемые;
привариваемые;
устанавливаемые методом газоплазменного или плазменного напыления жаростойких окислов;
5) по диапазону измеряемых деформаций:
для измерения упругих деформаций (предельная измеряемая деформация в пределах диапазона ±3000 млн);
для измерения упругопластических деформаций (предельная измеряемая деформация за пределами диапазона ±3000 млн);
6) по наличию или отсутствию термокомпенсации:
термокомпенсированные;
частично термокомпенсированные;
нетермокомпенсированные.
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*;
________________
* В качестве единицы деформации вместо миллионной доли (млн) допускается применять микрометр на метр (мкм/м).
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 (далее - ТХС), мкОм/Ом, не должно выходить за пределы ±100 , где - среднее значение чувствительности тензорезистора.
Термокомпенсированные тензорезисторы должны быть рассчитаны на установку на материал, номинальный температурный коэффициент линейного расширения которого выбирают из ряда:
12·10, 17·10, 23·10, 65·10 °C.
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.
Таблица 1
Метрологические характеристики | Нормируемые параметры | ||
Наименование метрологической характеристики | Наименование нормируемой метрологической характеристики, обозначение или форма представления | Наименование | Обозначение |
1. Сопротивление тензорезистора | 1.1. Сопротивление тензорезистора при нормальных условиях | Предельное относительное отклонение сопротивления в партии от номинального, % | |
Отношение разности предельных значений сопротивлений в группе к номинальному сопротивлению, % | |||
2. Функция преобразования | 2.1. Чувствительность при нормальных условиях | Среднее значение | |
Среднее квадратическое отклонение (СКО) | |||
2.2. Нелинейность функции преобразования при нормальных условиях | Нелинейность функции преобразования, % | ||
3. Поперечная чувствительность | 3.1. Относительная поперечная чувствительность при нормальных условиях | Среднее значение, % | |
СКО, % | |||
4. Функция влияния температуры на чувствительность | 4.1. Температурный коэффициент чувствительности | Среднее значение, %·°С | |
СКО, %·°С | |||
4.2. Функция влияния температуры на чувствительность , выражаемая формулой , где - коэффициент; - температура, °С; - температура, выше (ниже) которой следует учитывать функцию влияния, °С | СКО погрешности аппроксимации | ||
Среднее значение функции влияния при максимальной (минимальной) температуре | |||
СКО значения функции влияния при максимальной (минимальной) температуре | |||
5. Температурная характеристика | 5.1. Температурная характеристика сопротивления (TXC) , выражаемая формулой: , где , , , ..., - коэффициенты | СКО погрешности аппроксимации, мкОм/Ом | |
СКО значения ТХС при максимальной (минимальной) температуре, мкОм/Ом | |||
Максимальный температурный коэффициент сопротивления в рабочей области значений температуры, °С | |||
Максимальное значение ТХС в рабочей области значений температуры, мкОм/Ом | |||
5.2. Максимальное значение ТХС в рабочей области значений температуры | Среднее значение, мкОм/Ом | ||
СКО, мкОм/Ом | |||
5.3. Индивидуальная ТХС , рассчитываемая по формуле , где - индивидуальная ТХС тензорезистора в свободном состоянии; | СКО погрешности аппроксимации индивидуальной ТХС в свободном состоянии, мкОм/Ом | ||
Максимальное значение индивидуальной ТХС в свободном состоянии в рабочей области значений температуры, мкОм/Ом | |||
СКО погрешности аппроксимации разностной характеристики, мкОм/Ом | |||
СКО значения разностной характеристики при максимальной (минимальной) температуре, мкОм/Ом | |||
5.4. Воспроизводимость ТХС | Среднее значение, мкОм/Ом | ||
СКО, мкОм/Ом | |||
6. Ползучесть | 6.1. Ползучесть при нормальных условиях | Среднее значение за промежуток времени 1 ч (и другие промежутки времени , заданные в ТУ), % | |
СКО за промежуток времени 1 ч (и другие промежутки времени , заданные в ТУ), % | |||
6.2. Ползучесть при максимальной температуре | Среднее значение за промежуток времени 1 ч (и другие промежутки времени , заданные в ТУ), % | ||
СКО за промежуток времени 1 ч (и другие промежутки времени , заданные в ТУ), % | |||
7. Воспроизводи- мость начального сопротивления | 7.1. Воспроизводимость начального сопротивления после изотермической выдержки при максимальной температуре | Среднее значение после выдержки продолжительностью 1 ч, мкОм/Ом | |
СКО после выдержки продолжительностью 1 ч, мкОм/Ом | |||
8. Дрейф выходного сигнала | 8.1. Дрейф выходного сигнала при максимальной температуре | Среднее значение за промежуток времени 1 ч (и другие промежутки времени , заданные в ТУ), мкОм/Ом | |
СКО за промежуток времени 1 ч (и другие промежутки времени , заданные в ТУ), мкОм/Ом | |||
9. Сопротивление изоляции | 9.1. Сопротивление изоляции в рабочей области значений температуры | Минимальное значение сопротивления изоляции в рабочей области значений температуры, МОм | |
10. Время реакции | 10.1. Время реакции на ступенчатый входной сигнал деформации | Среднее значение, мкс | |
СКО, мкс |