енні визначається виразом:
(70)
За формулою знайдемо:
(71)
За завданням треба, що.
(72)
Для практичних розрахунків зручно виражати чутливість ємнісного датчика тиску ставленням відносного збільшення ємності до тиску, який викликав це прирощення:
(73)
де - коефіцієнт тензочутливості датчика;
- коефіцієнт пружної чутливості датчика.
Для малих? W має місце лінійне наближення:
(74)
(75)
(76)
Ставлення радіусу електрода до радіусу мембрани. Звідси Rc = 3,9. p> З урахуванням паразитних приєднувальних ємностей кабелю коефіцієнт отримує вигляд:
(77)
де (С - ємність датчика при? = 1).
За умовою. Знайдемо значення з урахуванням цих даних:
(78)
У вираз для коефіцієнта пружної чутливості датчика входить ставлення, яке для плоскої мембрани має вигляд:
(79)
Тоді:
(80)
Отже, загальна чутливість датчика тиску:
(81)
На кінцях електродів 3 і 4 виникають крайові поля, тобто відбувається викривлення електростатичного поля.
В
Умовні позначення:
- охоронне кільце;
, 4 - електроди;
- крайовий ефект.
Малюнок 11 - Крайові поля
Щоб виключити крайовий ефект і отримати рівномірне електричне поле на краях електродів ємнісного перетворювача, застосовують спеціальне охоронне кільце для одного з електродів. У тих випадках, коли неможливо застосувати охоронне кільце, слід при розрахунках ємності використовувати поправочні коефіцієнти. p> Для повітряного конденсатора з електродами круглої форми з радіусом (W <<) для випадку, коли крайовим ефектом знехтувати не можна, ємність для різних положень мембрани дорівнює:
(82)
Графік функції зображений на малюнку 19.
В
Рисунок 12 - Графік залежності крайового ефекту від деформації
Графік функції
(83)
За графіком визначимо:
(84)
Знайдемо ємність для повітряного конденсатора з електродами круглої форми:
(85)
Висновок
У курсовому проекті були розглянуті фізичні явища і ефекти, використовувані при конструюванні датчиків, приладів, первинних вимірювальних перетворювачів. Мета проекту досягнута. Була розроблена конструкція пристрою для вимірювання кутових переміщень. Завдання виконані, був проведений огляд і складена класифікація фізичних явищ і ефектів, застосовуваних при конструюванні пристроїв отримання первинної вимірювальної інформації. Так само були розглянуті датчики тиску, проведений розрахунок чутливого елемента датчика і первинного вимірювального перетворювача. br/>
Додаток А
В
Додаток Б
В