Выбор типа преобразователя

Многие датчики имеют широкий температурный диапазон работы и малую основную погрешность. Однако следует учесть, что классы точности от 0,01 до 0,6% определяются только погрешностью от нестабильности в нормальных условиях, а погрешностью от дестабилизирующих факторов (вибрации, температуры и. т. д ) в основную погрешность не включены. А, как известно, именно от дестабилизирующих факторов резко снижается класс точности датчика, следует отметить, что для существующих датчиков с широким температурным диапазоном работы не гарантируется работа в условиях термоудара.

Лучше всего в данных условиях работали бы известные тензорезисторы, однако, как было сказано выше, из-за конструктивных соображений они не могут быть использованы, поэтому применим наклеиваемые тензорезисторы.

Хотя они и обладают рядом недостатков. Детальное изучение механизма передачи деформации через промежуточный слой клея показывает, что процессы в этом слое достаточно сложные и зависят не только от механических и электрических свойств клея, но и от сцепления между УЭ, промежуточным слоем и тензорезистором. Свойства промежуточного слоя определяют следующие характеристики датчика: чувствительность, температурную зависимость, уровень допустимой деформации (линейность, гистерезис), временной и температурный дрейф нуля при отсутствии деформации и так далее.

Установлено, что промежуточный слой передаёт деформацию УЭ тензорезистору не полностью, а лишь некоторую его часть, не всегда постоянную и зависящую от многих трудноподдающихся учёту факторов.

Промежуточный слой является основным источником нестабильности и погрешности тензорезисторных датчиков. Однако в нашем случае предел измерения высокий и погрешность, вызванная этими причинами не быть велика.

В соответствии с выбранным методом преобразования неэлектрической величины в электрический сигнал, структурная схема датчика силы представлена на рисунке 2.

УЭ- упругий элемент;

ТР- транзистор;

ИЦ- измерительная цепь.

Рисунок 2.

Сила с помощью упругого элемента преобразуется в деформацию:

где Sоб - обобщенное сечение,

Е - модуль упругости материала,

В - конструктивный коэффициент чувствительности.

Деформация УЭ воспринимается тензорезисторами и преобразуется в относительное изменение сопротивления:

где S - коэффициент тензочувствительности.

Изменение сопротивления с помощью питающего напряжения и измерительная цепь преобразуется в выходной электрический сигнал:

где SИЦ - чувствительность ИЦ,

ε∑R - суммарное изменение сопротивления всех четырёх тензорезисторов измерительной цепи.

Тогда функция преобразования датчика силы примет вид:

где Sд - чувствительность датчика.

Похожые стьтьи по экономике

История и современное развитие звукозаписи
Звукозапись - процесс сохранения воздушных колебаний в диапазоне 20-20000 Гц (музыки, речи или иных звуков) на каком-либо носителе с помощью специальных приборов. Грампластинки, аудио ...

Построение ГТС на базе SDH
Потребности пользователей телефонных сетей общего пользования возрастают, при этом увеличивается как количество абонентов ТФОП, так и средние объемы информации, приходящиеся на каждого ...

Автономное регулирование
Развитие систем управления ДВС характеризуется автоматизацией все большего числа процессов и режимов: пуск и прогрев двигателя; минимальные крейсерские и номинальные режим ...

Разделы

© 2020 - www.frontinformatics.ru