Читать реферат по физике: "Датчики давления" Страница 1

(Назад) (Cкачать работу)

Датчики давления

1. Тензометрический датчик Датчик, преобразующие деформацию в электрический сигнал

Тензодатчик - измерительный преобразователь деформации твёрдого тела, вызываемой механическими напряжениями, в сигнал (обычно электрический), предназначенный для последующей передачи, преобразования и регистрации. Наибольшее распространение получили тензодатчики сопротивления, выполненные на базе тензорезисторов, действие которых основано на их свойстве изменять под влиянием деформации (растяжения или сжатия) своё электрическое сопротивление, что является проявлением тензорезистивного эффекта, а именно изменения удельного электросопротивления твёрдого проводника (металла, полупроводника) в результате его деформации.

Конструктивно тензорезисторы представляет собой либо решётку (рис.1), изготовленную из проволоки или фольги (из константана, нихрома, различных сплавов на основе Ni, Mo, Pt), либо пластинку из полупроводника, например, Si. Виды тензодатчиков: проволочные - петлевая (а), витковая (б) и с перемычками (в); фольговые - для измерения одной компоненты деформации (г), трех компонент (д) и кольцевых деформаций (е); 1 - проволока; 2 - выводы решетки; 3 - перемычки; S - база датчика.

Тензорезисторы механически жестко соединяют (например, приклеивают, приваривают) с упругим элементом тензодатчика (рис.2), либо крепят непосредственно на исследуемой детали. Упругий элемент воспринимает изменения исследуемого параметра (давления, деформации узла машины, ускорения и т. п.) и преобразует их в деформацию решётки (пластинки), что приводит к изменению сопротивления тензорезистора.

Схема тензорезисторного датчика - решетки; 2 - упругий элемент; R1,... ,R4 - тензорезисторы; х - измеряемый параметр.

Закон измерения (измерение сопротивления проводника):

- длина проводника, S - сечение, ρ - плотность проводника. . Жидкостные датчики Принцип действия жидкостных манометров основан на уравновешивании измеряемой величины высотой столба рабочей жидкости. В качестве рабочей жидкости, в зависимости от величины измеряемого избыточного давления или разряжения, а также от химических свойств измеряемого вещества, применяются: вода, спирт, ртуть, минеральные масла небольшой вязкости Наиболее распространенным и самым простым по устройству является U-образный прибор. Он состоит из изогнутой в виде буквы U стеклянной трубки 4, примерно до половины заполненной рабочей жидкостью 3. С помощью скобок 1 трубка прикреплена к доске 2, между ветвями трубки размещена шкала 5. Когда давления Р1 и Р2 равны, уровни жидкости в левой и правой ветвях U-образной трубки находятся против нулевой отметки шкалы. При неравенстве давлений, например, Р1>Р2, уровень в левой ветви опустится, а в правой - поднимется. Отсчет нужно производить дважды: от нуля вниз до уровня в левой ветви и от нуля вверх до уровня в правой ветви; полученные значения отсчетов (их сумма равна h) надо сложить. Это рекомендуется делать, поскольку трубки обеих ветвей прибора могут немного отличаться по диаметру. В этом случае жидкость будет опускаться (в левой) и подниматься (в правой) ветвях на неодинаковое количество делений. Значение измеряемой величины (разность давлений Р1 и Р2) определяется по шкале

Похожие работы