KWALIFIKACJA ELM3 - STYCZEŃ 2018 (test 2)

PYTANIE NR 4.
Zmiana której wielkości fizycznej jest wykorzystywana w tensometrach foliowych?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Tensometr foliowy jest czujnikiem oporowym: pod wpływem odkształcenia zmieniają się wymiary ścieżki przewodzącej (długość i przekrój), a więc jej rezystancja.
Pojemność i indukcyjność dotyczą innych typów przetworników, nie klasycznego tensometru foliowego.

Pełne wyjaśnienie:

Tensometr foliowy (najczęściej spotykany w praktyce jako tensometr oporowy) działa na zasadzie zmiany rezystancji cienkiej metalowej ścieżki przewodzącej naniesionej na folię nośną.

Gdy element, do którego przyklejono tensometr, ulega odkształceniu (rozciąganiu lub ściskaniu), odkształca się także ścieżka tensometru. Powoduje to zmianę jej geometrii: przede wszystkim długości oraz przekroju poprzecznego. Ponieważ rezystancja przewodnika zależy od tych wielkości, rezystancja tensometru zmienia się wraz z odkształceniem. Ta bardzo mała zmiana rezystancji jest następnie mierzona (w praktyce zwykle w układzie mostkowym i ze wzmacniaczem pomiarowym).

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • Indukcji – indukcja elektromagnetyczna wiąże się z powstawaniem siły elektromotorycznej przy zmianie strumienia magnetycznego. Tensometr foliowy nie jest przetwornikiem opartym o zjawiska elektromagnetyczne.
  • Pojemności – zmiana pojemności jest typowa dla czujników pojemnościowych (np. zmiana odległości okładek lub przenikalności). To inna zasada działania niż w tensometrze foliowym.
  • Indukcyjności – czujniki indukcyjnościowe wykorzystują zmianę indukcyjności cewki (np. przez zmianę szczeliny powietrznej lub położenia rdzenia). Tensometr foliowy nie zawiera typowo cewki, więc nie bazuje na zmianie indukcyjności.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w pytaniu pojawia się słowo "tensometr foliowy", najczęściej chodzi o tensometr oporowy, czyli element, którego parametrem pomiarowym jest rezystancja.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Tensometr foliowy to czujnik odkształcenia, w którym metalowa ścieżka na folii zmienia rezystancję podczas rozciągania lub ściskania. Służy do pomiaru odkształceń, a pośrednio siły, nacisku, momentu lub masy w układach mechatronicznych.
W tensometrze foliowym zmienia się rezystancja elementu pomiarowego. Odkształcenie wydłuża lub skraca ścieżkę przewodzącą i zmienia jej przekrój, co powoduje niewielką, ale mierzalną zmianę oporu.
Pojemność jest typowa dla czujników pojemnościowych (zmiana odległości okładek lub dielektryka). Tensometr foliowy ma postać oporowej ścieżki metalowej i jego zasadą działania jest zmiana rezystancji, a nie parametrów kondensatora.
Indukcyjność dotyczy cewek i obwodów magnetycznych, gdzie zmienia się strumień pola i parametry cewki. Tensometr foliowy nie jest zbudowany jak cewka, tylko jak oporowy element pomiarowy, dlatego kluczowa jest zmiana rezystancji.
Najczęściej stosuje się układ mostkowy (np. mostek Wheatstone’a) i wzmacniacz pomiarowy. Mostek zamienia bardzo małą zmianę rezystancji na zmianę napięcia, którą łatwiej zmierzyć i przetworzyć w systemie mechatronicznym.
Współczynnik tensometru (często nazywany gauge factor) opisuje, jak silnie zmienia się rezystancja w zależności od odkształcenia. Jest ważny do przeliczeń: z napięcia/rezystancji wyznacza się odkształcenie i dalej np. siłę lub moment.
Tensometry foliowe stosuje się m.in. w belkach pomiarowych wag, czujnikach siły i nacisku, monitorowaniu przeciążeń konstrukcji, stanowiskach testowych oraz w diagnostyce maszyn. Dzięki nim można mierzyć obciążenia elementów bezpośrednio podczas pracy.
Częsty błąd to mylenie tensometrów oporowych z czujnikami indukcyjnymi/pojemnościowymi oraz wybór odpowiedzi "indukcja" przez skojarzenie z pomiarem. Warto zapamiętać: tensometr foliowy = zmiana rezystancji.
Nie bezpośrednio. Tensometr mierzy odkształcenie (przez zmianę rezystancji), a siłę wyznacza się pośrednio z zależności mechanicznych elementu (np. belki). W gotowych czujnikach siły producent wykonuje tę zależność i kalibrację.
Opanuj zasadę: odkształcenie → zmiana geometrii ścieżki → zmiana rezystancji. Przećwicz rozróżnianie typów czujników (oporowe, indukcyjne, pojemnościowe) oraz podstawy mostka pomiarowego. To zwykle wystarcza do pytań jednokrotnego wyboru.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 67% zdających egzamin. średnie

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Tensometr" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Tensometr (dostęp: 2026-02-18)
  • Vishay Precision Group (Micro-Measurements): "Strain Gage Fundamentals (Tech Note/Guide)" – https://www.micro-measurements.com/strain-gage-fundamentals (dostęp: 2026-02-18)
  • Omega Engineering: "Strain Gages (Strain Gauge Basics / How Strain Gauges Work)" – https://www.omega.com/en-us/resources/strain-gage (dostęp: 2026-02-18)

Materiały:

  • Podręczniki z metrologii i czujników w mechatronice (rozdziały o tensometrach oporowych)
  • Notatki o mostkach pomiarowych (układy do pomiaru małych zmian rezystancji)
  • Karty katalogowe tensometrów foliowych (część: principle of operation, gauge factor)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego