по чутливості
Аналіз по чутливості увазі як аналіз щодо вибору методу вимірювання, так і конструкції УЕ. А так як вибір конструкції УЕ можливий тільки після вибору методу перетворення, то зараз зупинимося тільки на першому питанні.
За методом вимірювання датчик найбільш просто може бути реалізований на основі потенціометричного, індуктивного і тензорезисторного методу перетворення. Можливість реалізації ємнісним і струнним методами перетворення потребують додаткових досліджень по чутливості, тому зупинимося на перших трьох методах вимірювання.
. 2 Аналіз датчика по частотному діапазону вимірювання
Відомо, що чим вище чутливість датчика, тим менше його динамічний діапазон роботи. Тому можливістю забезпечення заданого динамічного діапазону володіють практично всі методи перетворення. З діаграми видно, що найжорсткіші умови по частотному діапазону у потенціометричних датчиків. У ТЗ заданий діапазон частот від 0 до 10 Гц. По цій умові ми проходимо навіть по потенциометрическом методу, на ньому і зупинимося.
Таким чином, аналіз тільки двох основних вимог приводить до висновку про застосування в розробці потенціометричного методу перетворення. Однак аналіз, тепер уже потенціометричного методу перетворення, для забезпечення інших вимог необхідно продовжити і якщо з'ясується, що обраний метод перетворення не забезпечує хоча б одна з вимог, необхідно буде провести повторний аналіз по чутливості, в частині забезпечення яким-небудь іншим методом перетворення заданої чутливості датчика.
. 3 Аналіз датчика по діапазону вимірювання тиску
Виходячи з ТЗ, можна зробити висновок, що задані межі вимірювання лежать в низькому діапазоні тисків. Отже, обраний спосіб перетворення зможе забезпечити дану вимогу.
. 4 Аналіз працездатності датчика в робочому діапазоні температур.
Так як діапазон робочих температур навколишнього середовища досить вузький ± 50 ° С, то аналіз працездатності датчика необхідно проводити для більш широкого діапазону температур робочого середовища від + 50 ° С до + 200 ° С. Даний, порівняно широкий діапазон температур не обмежує застосування потенціометричних датчиків.
. 5. Аналіз точності вимірювання
Аналіз точності вимірювання показує, що для забезпечення вимог технічного завдання, в даному датчику тиску, можна використовувати потенциометрический метод. Однак введення в тракт вимірювання додаткових вимірювальних перетворювачів призводить до появи додаткових похибок, яку можуть значно збільшити основну похибку датчика, тому в процесі розробки датчика необхідно буде провести додаткові дослідження щодо забезпечення допустимої величини основної похибки.
. 6 Аналіз працездатності датчика при впливі вібрацій
Вимога працездатності датчика при впливі вібрацій, зумовлює проектування датчика з високою власною частотою, з подальшим застосуванням у вторинній апаратурі фільтру високих частот з частотою зрізу більше 10 Гц, що збігається з вимогою по частотному вимірюванню вимірюваного параметра.
Іншим конструктивним рішенням даного питання є застосування або демпфуючих пристроїв пружного елемента, або додаткових коштів у вигляді амортизаторів при установці датчика на виріб. Однак застосування другого методу забезпечення працездатності при впливі вібрації значно ускладнює конструкцію датчика і призводить до його подорожчання, а так як по частотному діапазону потенциометрический датчик проходить, то ми застосуємо перший метод, тобто будемо використовувати фільтр низьких частот на виході.
. 7 Аналіз працездатності датчика при впливі лінійних прискорень
Наявність лінійних прискорень в процесі експлуатації вимагає наявності в конструкції датчика мінімальних приєднаних мас, або установки датчика при якій дія лінійних прискорень було б перпендикулярно вимірюваному параметру. А так як згідно ТТ лінійні прискорення впливають на всіх напрямках, то єдиним конструктивним варіантом мінімізації їх впливу на УЕ залишається мінімізація приєднаних мас.
. 8 Аналіз працездатності датчика при впливі перевантаження вимірюваним параметром
У процесі експлуатації, згідно ТТ, вплив перевантаження вимірюваним параметром доходить до 150 Рном.
Тому необхідно вибирати рівні напруг в небезпечних перерізах сприймальним тиск мембрани з коефіцієнтом запасу, що враховує перевантаження вимірюваним параметром. Так само в конструкції датчика повинні бути передбачені елементи, що обмежують переміщення УЕ більше 150% від номінального переміщення від номін...
