Примечание
Более подробная информация о способе, а также сведения о экспериментальных работах, этапах опытно-конструкторских разработок и вариантах практического применения представлены в авторском исследовательском проекте: **Вихри Хаоса – Инновационный шторм идей и экспериментов в науке и технике**.
Официальный ресурс: [https://vihrihaosa.ru]
3. Пьезоэлектрический способ измерения крутящего момента приводных валов
Предложена экспериментальная модель простейшего тензоэлектрического (термоэлектрического) датчика на основе тонкой плёнки оксида меди, формируемой на поверхности медного стержня методом термоокисления в пламени. При изгибе или кручении такого стержня наблюдается изменение выходного сигнала в пределах 100 мкВ – 1 мВ, что может быть связано с изменением термоэлектрических свойств полупроводникового слоя под действием механической деформации. Такое устройство может служить основой для разработки упрощённых позиционных или деформационных сенсоров, а также как учебный макет для демонстрации эффекта электромеханического преобразования в оксидах металлов.
Введение
Всем известно, что крутящий момент – это сила, при которой происходит деформация вала, только не на изгиб, а скручивание, при котором отдельные сечения вала не повторяют друг друга, а оказываются повернутыми друг относительно друга на определённые углы, тем большие, чем больше приложенная сила. При этом не следует заблуждаться, что мы увидим эту закрутку стального вала, нанеся на поверхность вала линии, параллельные его оси. Величина закрутки будет в реальности настолько мала, что её непросто измерить даже с помощью специальных датчиков существующих измерительных системах.
Для понимания привожу усреднённые значения максимально допустимой “крутки” классического стального вала исходя из его усреднённых прочностных характеристик:
0 3- для каждого метра вала при статической нагрузке,
0 25 – для каждого метра вала при переменной нагрузке,
0 15, для каждого метра вала при ударной нагрузке.
В настоящее время разработано большое количество датчиков и измерительных систем для решения таких задач, но все они имеют один существенный недостаток.
Измерительный элемент любого датчика непосредственно не участвует в процессе измерения деформации измеряемого объекта, а только через так называемую подложку. В качестве подложки в существующих измерительных системах, всегда выступает какой – либо промежуточный материал, защищающий сам чувствительный элемент от различных внешних воздействий, например – электрод датчика. Такой материал, как правило, имеет свои механические свойства, которые не позволяют непосредственно передавать значения деформации в сам измерительный элемент и влияют на чувствительность всей системы.