4
кПа, В 12
коливання вихідного сигналу,% 0.15
еквівалентний опір по ланцюгу харчування, кОм 2
2.6.2 Розрахунок передавальної функції датчика тиску
Передавальна функція такого датчика тиску має вигляд
(34)
де: Кд=0.022 (В / кПа) - передавальний коефіцієнт керамічної мембрани.
Таким чином передавальна функція датчика тиску прийме вигляд:
(35)
2.6.3 Розрахунок датчика тиску
В основі роботи тензорезистора лежить явище тензоеффекта, що полягає у зміні активного опору провідників при їх механічної деформації. Характеристикою тензоеффекта матеріалу є коефіцієнт відносної тензочувствітельності k, обумовлений як відношення зміни опору до зміни довжини провідника:
(36)
де: - відносна зміна опору;
- відносна зміна довжини.
При деформації твердих тіл зміна їх довжини пов'язано зі зміною обсягу, причому зміна обсягу в зоні пружних деформацій для кожного матеріалу постійно і характеризується коефіцієнтом Пуассона
(37)
де: - відносна поперечна деформація;
b - поперечний розмір провідника квадратного перетину, мм.
У цьому випадку:
(38)
Враховуючи, що
, (39)
отримуємо
, (40)
Коефіцієнт тензочувствітельності в загальному випадку визначається як
=(1 +2?) + m, (41)
де зміна питомого опору провідника
(42)
Так як для системи був вибраний неметалічний датчик тиску, можна вважати, що k? m. Згідно з довідковими, зданим коефіцієнт тензочувствітельності для кремнієвого елементу складає 100-120.
Геометричні параметри чутливого елемента визначаються кількома параметрами, серед яких: характеристики міцності тензоелемента, обмеження бази решіток межами від 0.7 до 10 мм, деформируемостью матеріалу.
Виходячи з умови обмеження відносного опору тензорестора і відносній деформації матеріалу можна отримати
(43)
Обраний тензорезистор ставиться з високоомного, з опором 2 кОм. Тоді задаючи значення деформації для кремнієвого матеріалу 2 * 10-3 м / м, отримаємо. Т.ч. маємо залежність розміру чутливого елемента від його максимальної деформації (приймемо=0.02, що цілком достатньо для вимірювання закладеного в ТЗ тиску) з якої b=10 мм. Дане число цілком укладається в допустимі рамки для кремнієвого матеріалу.
2.7 Вибір датчика лінійного переміщення
Значення лінійних переміщень визначаються для редуктора. Переміщення становлять близько 50 мм, даними параметрами відповідає датчик лінійних переміщень ДПР200. Датчик переміщення резистивний (ДПР - 200) призначений для вимірювання лінійного переміщення. Він забезпечує безперервне перетворення вимірюваного параметра в уніфікований вихідний сигнал ± 5мА. Датчик забезпечений магнітною стійкою, що значно спрощує його установку на об'єкті.
.7.1 Технічні характеристики датчика лінійного переміщення
- діапазон вимірю...
