T e n s o m e t r i a o p o r o w a
1 . O p i s z j a w i s k a f i z y c z n e g o
W p r z e w o d n i k u p o d d a n y m d z i a Ba n i u z e w n t r z n y c h s i B w y s t p u j n a p r \e n i a w k i e -
r u n k u d z i a Ba n i a s i By , z m i a n y w y m i a r w g e o m e t r y c z n y c h o r a z w Ba s n o [c i e l e k t r y c z n y c h .
Z m i a n y w y m i a r w g e o m e t r y c z n y c h w y r a \a j s i z m i a n d Bu g o [c i i p o l a p r z e k r o j u p o p r z e c z -
n e g o . W y n i k i e m t y c h z m i a n j e s t z m i a n a r e z y s t a n c j i p r z e w o d n i k a . W p r z y p a d k u p Bp r z e w o d -
n i k w n a p r \e n i a m o g s p o w o d o w a z m i a n y s i a t k i k r y s t a l i c z n e j i r e z y s t y w n o [c i k r y s z t a Bu .
Z j a w i s k o t o z n a n e j e s t p o d n a z w p i e z o r e z y s t y w n o [c i . W z j a w i s k u t y m z m i a n y g e o m e t r y c z n e
n i e o d g r y w a j w i k s z e j r o l i , p o n i e w a \ o z m i a n i e r e z y s t a n c j i d e c y d u j e z m i a n a r e z y s t y w n o [c i .
J e \e l i r o z p a t r z m y e l e m e n t o d Bu g o [c i l p o d d a n y d z i a Ba n i u s i By P ( r y s . 1 ) t o n a p o d s t a w i e t e o r i i
R y s u n e k 1 . S p o s b o k r e [l e n i a n a p r \e D w p r z e w o d n i k u
w y t r z y m a Bo [c i m a t e r i a B w m o \n a z a p i s a , i \ n a p r \e n i a w y r a \a j s i z a l e \n o [c i :
P
= ( 1 )
A
a w y d Bu \e n i e w z g l d n e j e s t o k r e [l o n e z a l e \n o [c i ( 2 ) :
"l
= ( 2 )
l
W e d Bu g p r a w a H o o k e a m o \n a z a p i s a ( 3 ) :
"l P
= = = ( 3 )
l E " A E
W y n i k i e m w y d Bu \e n i a e l e m e n t u j e s t z m n i e j s z e n i e p r z e k r o j u p o p r z e c z n e g o . S t o s u n e k
w z g l d n e j z m i a n y p r z e k r o j u d A / A d o w y d Bu \e n i a o k r e [l a l i c z b a P o i s o o n a w y r a \o n a
z a l e \n o [c i ( 4 ) :
d A d A
- -
A A
= = ( 4 )
d l
2 "
2 "
l
N a p r z y k Ba d d l a p r z e k r o j u k o Bo w e g o w z g l d n a z m i a n a p r z e k r o j u j e s t o k r e [l o n a n a s t p u j c y -
m i r w n a n i a m i ( 5 i 6 ) :
1
2 "
"D "d D
d A 2
4
= = "d D ( 5 )
A "D 2 D
4
" 2
d A = d D 2 = " "D "d D ( 6 )
4 4
R e z y s t a n c j R p r z e w o d n i k a w y r a \a f u n k c j a ( 7 ) :
l
R = " ( 7 )
A
g d z i e : - r e z y s t y w n o [ p r z e w o d n i k a .
E l e m e n t a r n z m i a n o p o r u p r z e w o d n i k a w y r a \a s i j a k o r \n i c z k z u p e Bn f u n k c j i ( 7 ) i
o k r e [l a r w n a n i e m ( 8 ) :
R R R
d R = " d l + " d + " d A ( 8 )
l A
D l a p r z e w o d n i k a z r y s . 1 p o s z c z e g l n e p o c h o d n e c z s t k o w e f u n k c j i ( 7 ) w y r a \a j s i ( 9 ) :
R R l R - "l
= ; = ; = ( 9 )
l A A A
A 2
P o p o d s t a w i e n i u p o c h o d n y c h c z s t k o w y c h ( 9 ) d o r w n a n i a ( 8 ) i p o d z i e l e n i u g o p r z e z R
m o \n a o k r e [l i z a l e \n o [ ( 1 0 ) :
R l A
= + - ( 1 0 )
R l A
P r z e k s z t a Bc a j c r w n a n i e ( 1 0 ) p r z e z z a s t p i e n i e s k Ba d n i k w d l / l z ( 2 ) i d A / A z r w n a n i a ( 6 )
o t r z y m u j e m y z a l e \n o [ ( 1 1 ) :
R
= + + 2 " " = "( 1 + 2 " ) + ( 1 1 )
R
W t e o r i i t e n s o m e t r i i r w n a n i e t o j e s t p r z e d s t a w i a n e w p o s t a c i ( 1 2 ) :
R
R
k = = ( 1 + 2 * ) + ( 1 2 )
W i e l k o [ k n a z y w a n a j e s t s t a B ( c z u Bo [c i ) t e n s o m e t r u , k t r a u w z g l d n i a :
" w p By w z m i a n w y m i a r w g e o m e t r y c z n y c h t e n s o m e t r u ,
" w p By w z m i a n t e m p e r a t u r y p r z y d z i a Ba n i u n a p r \e D o r a z w p By w p i e z o r e z y s t y w n o [c i n a
c z u Bo [ o d k s z t a Bc e n i a t e n s o m e t r u . D l a p r z y k Ba d u d l a t e n s o m e t r u w y k o n a n e g o z k o n s t a n t a -
n u o s i g a o n a w a r t o [c i 2 , 0 2 , 1 .
2 . K o n s t r u k c j e i w Ba [c i w o [c i t e n s o m e t r w
2
2 . 1 . T e n s o m e t r y w \y k o w e
T e n s o m e t r y t e , k t r y c h s c h e m a t p r z e d s t a w i o n o n a r y s . 2 w y k o n u j e s i z d r u t u o p o r o w e g o
u Bo \o n e g o n a p o d Bo \u i z o l a c y j n y m ( p a p i e r , f o l i a c e l u l o z o w a , \y w i c a i i n n e ) .
W c e l u u z y s k a n i a d u \e j r e z y s t a n c j i d r u t
u k Ba d a s i n a p o d k Ba d c e b o k s z t a Bc i e
w \y k a . D o p r o w a d z e n i a w y k o n a n e s z
d r u t u l u b f o l i i m i e d z i a n e j . C a Bo [
p r z y k r y t a j e s t p a s k i e m p a p i e r u . D Bu g o [
u Bo \e n i a l t d r u t w p o m i a r o w y c h n a z y w a
s i b a z p o m i a r o w t e n s o m e t r u . W
t e n s o m e t r a c h p r z e z n a c z o n y c h d o p r a c y w
w y s o k i c h t e m p e r a t u r a c h s t o s u j e s i d r u t y
z e s t o p u n i k l u i c h r o m u o r a z p l a t y n y i
i n d u . S t o p y \e l a z a , c h r o m u c z y a l u m i -
n i u m m o g b y s t o s o w a n e w z a k r e s i e
[r e d n i c h t e m p e r a t u r . N i e k i e d y s t o s u j e s i
d r u t y m a n g a n i n o w e o b a r d z o m a Be j
R y s u n e k 2 . S c h e m a t t e n s o m e t r u d r u t o w e g o :
c z u Bo [c i r z d u 0 , 5 p r z y s t o s u n k o w o d u \e j
a - s i a t k a o p o r o w a , b - p o d k Ba d k a i z o l a c y j n a ,
w r a \l i w o [c i n a o d k s z t a Bc e n i a p o p r z e c z n e
c , d - w y p r o w a d z e n i a , e - n a k Ba d k a , f - w a r s t w a
d o k i e r u n k u m i e r z o n y c h o d k s z t a Bc e D.
k l e j u , g - e l e m e n t b a d a n y .
2 . 2 . T e n s o m e t r y k r a t o w e
T e n s o m e t r k r a t o w y s k Ba d a s i z r w n o l e g l e
u Bo \o n y c h d r u t w o p o r o w y c h p o Bc z o n y c h
s p a w a n y m m o s t k i e m z g r u b e g o d r u t u l u b
t a [m y m i e d z i a n e j . O d z n a c z a s i m a B
w r a \l i w o [c i n a o d k s z t a Bc e n i a p o p r z e c z n e
d o k i e r u n k u m i e r z o n y c h o d k s z t a Bc e D.
R y s u n e k 3 . S c h e m a t t e n s o m e t r u k r a t o w e g o
2 . 3 . T e n s o m e t r y f o l i o w e
W y k o n y w a n e s z c i e n k i e j f o l i i m e t a l o w e j ( 3 8 m m ) . S c h e m a t t e n s o m e t r u f o l i o w e g o
p r z e z n a c z o n e g o d o p o m i a r u m o m e n t u
s k r c a j c e g o p r z e d s t a w i a r y s . 4 . T e c h n o l o -
g i a w y t w a r z a n i a t e n s o m e t r w f o l i o w y c h j e s t
n a s t p u j c a . F o l i a m e t a l o w a p r z y k l e j o n a d o
e l a s t y c z n e g o , i z o l a c y j n e g o n o [n i k a
p o k r y w a n a j e s t z j e d n e j s t r o n y s p e c j a l n
R y s u n e k 4 . S c h e m a t t e n s o m e t r u f o l i o w e g o
e m u l s j [w i a t Bo c z u B. [d a n y w z r s i a t k i
o p o r o w e j w r a z z d o p r o w a d z e n i a m i n a n o s z o n y j e s t n a e m u l s j m e t o d f o t o g r a f i c z n a p o
n a [w i e t l e n i u c z [ f o l i i z o s t a j e p o d d a n a c h e m i c z n e m u t r a w i e n i u . T a k t e c h n o l o g i m o \n a
w y k o n y w a t e n s o m e t r y o d o w o l n y m k s z t a Bc i e , d o b r z e p r z y s t o s o w a n y m d o \d a n e g o z a d a n i a
p o m i a r o w e g o . D Bu g o [ b a z y w y n o s i m i n . 0 , 3 m m .
3
2 . 4 . T e n s o m e t r y z y g z a k o w a t e
T e n s o m e t r y z y g z a k o w a t e o d z n a c z a j s i
m a B z m i a n w s p Bc z y n n i k a c z u Bo [c i
o d k s z t a Bc e n i o w e j n a o d k s z t a Bc e n i a
p o p r z e c z n e . C z u Bo [ t a w y n o s i k i l k a
p r o c e n t w a r t o [c i c z u Bo [c i w k i e r u n k u
p o d Bu \n y m . S c h e m a t t a k i e g o t e n s o m e t r u
R y s u n e k 5 . S c h e m a t t e n s o m e t r u z y g z a k o w a t e g o
p r z e d s t a w i a r y s . 5 .
2 . 5 . T e n s o m e t r y p Bp r z e w o d n i k o w e
C z u j n i k i t e s w y k o n y w a n e m . i n . z m o n o k r y s z t a B w g e r m a n u l u b k r z e m u . W z w i z k u
z d u \ w a r t o [c i w s p Bc z y n n i k a c z u Bo [c i o d k s z t a Bc e n i o w e j c z u j n i k i n a z y w a n e r w n i e \
c z u j n i k a m i n a p r \n o - r e z y s t a n c y j n o
p Bp r z e w o d n i k o w y m i s c h t n i e
s t o s o w a n e w t e n s o m e t r i i , z w Ba s z c z a
w t y c h p r z y p a d k a c h , w k t r y c h
c h o d z i o u z y s k a n i e d u \e j c z u Bo [c i
c z u j n i k a . S o n e j e d n a k o w o
R y s u n e k 6 . S c h e m a t t e n s o m e t r u p Bp r z e w o d n i k o w e g o
s k u t e c z n e p r z y p o m i a r a c h s t a t y c z -
n y c h j a k i d y n a m i c z n y c h . P r a c a p Bp r z e w o d n i k o w y c h c z u j n i k w n a p r \n o - r e z y s t a n c y j n y c h
j e s t z w i z a n a z p r z e c h o d z e n i e m e l e k t r o n w n a r \n e d o z w o l o n e p o z i o m y e n e r g e t y c z n e , a
p o n i e w a \ p r z e c h o d z e n i e t o o d b y w a s i w c z a s i e 1 0 - 1 2 s , w i c c z u j n i k i t e m o g b y s t o s o w a n e
w d u \y m z a k r e s i e c z s t o t l i w o [c i .
2 . 5 . W Ba [c i w o [c i t e n s o m e t r w
T y p o w e c h a r a k t e r y s t y k i
s t a t y c z n e t e n s o m e t r y c z n y c h
c z u j n i k w w y k o n a n y c h z
r \n y c h m e t a l i p r z e d s t a w i o n o
n a r y s . 7 . P o d s t a w o w e d a n e
t e c h n i c z n e t e n s o m e t r w m e t a -
l o w y c h i p Bp r z e w o d n i k o w y c h
z a m i e s z c z o n o w t a b l i c y 1 .
R y s u n e k 7 . C h a r a k t e r y s t y k i s t a t y c z n e c z u j n i k w t e n s o m e -
t r y c z n y c h
T a b l i c a 1 . P o d s t a w o w e d a n e t e c h n i c z n e t e n s o m e t r w
R o d z a j t e n s o m e t r u D R U T O W E F O L I O W E P AP R Z E W O D N I K O W E
4
M a t e r i a B s i a t k i K o n s t a n t a n ( 6 0 % C u + 4 0 % N i ) G e + d o m i e s z k i n , p
N i c h r o m ( 8 0 % N I + 2 0 % C r ) S i + d o m i e s z k i n
E l i n w a r ( 3 6 % N i + 8 % C r + 5 5 % F e + . . )
f d = 1 2 5 0 m m F o l i a 3 8 m m
1 2 0 , 3 0 0 , 3 5 0 , 5 0 0 , 6 0 0 , 1 0 0 0
r e z y s t a n c j a [ &!] 1 0 1 0 0 0 0 0
D Bu g o [ b a z y
3 1 5 0 0 . 2 1 5 0 0 . 2 2 0
p o m i a r o w e j
l t [ m m ]
C z u Bo [ 2 . 1 - K o n s t a n t a n
- 1 0 0 2 0 0
K 2 . 1 - N i c h r o m
3 . 6 - E l i n w a r
L i n i o w o [ [ % ]
0 . 1 d l a <