Өлшеудің техникалық ҚҰралдары

жүктеу 1,71 Mb.

бет	19/42
Дата	23.09.2022
өлшемі	1,71 Mb.
	#39377

1 ... 15 16 17 18 19 20 21 22 ... 42

лшеуді техникалы ралдары

Тікелей түрлендіру əдісіне негізделген қысымның деформациялық өлшеу түрлендіргіштері.
Сезгіш элементтің орын ауысуының өлшеу ақпарат сигналына түрленуі үшін индуктивті, дифференциал-трансформаторлы, сыйымдылықты, тензорезисторлы жəне т.б. түрлендіруші элементтер кеңінен қолданылады.
Сезімтал элемент жасаған күш-жігерді өлшеу ақпарат сигналына түрлендіру үшін пьезоэлектрлік түрлендіруші элементтері қолданылады.

суретте дифференциалды – трансформаторлы (ДТ) қысымды өлшеу түрлендіргішінің сұлбасы көрсетілген.

сурет – Дифференциалды –

трансформаторлықысымдыөлшеутүрлендіргіші

Сұлбадағы белгілер: 1 – деформациялық сезгіш элемент, 2 - дифференциал – трансформаторлы түрлендіргіш элементі, 3 – тарту, 4,5 – екінші ретті орам секциялары, 6 – қозғалмалы өзек, 7 – бастапқы орам.

Түрлендіргішті берілген диапазонға баптау кезінде қолданылатын (R₁, R₂) бөлгіш екінші ретті орам шығысына жалғанған.
Шығыс сигналын қалыптастыру: І₁ тогы бастапқы орам бойынша ағу кезінде, екінші орамның екі секциясына кіретін жəне оларда е₁ жəне е₂ ЭҚК- ін индукциялайтын магнитті ағындар пайда болады. Бұл ЭҚК-ің мəндері М₁ жəне М₂ өзара индуктивтіліктерімен байланысты:

е1= 2 fI1M1,
е2= 2 fI1M2,
мұндағы f - I₁ ток жиілігі.
4 пен 5 секция орамдарының қарама-қарсы қосылуы кезінде:

Е = е₁–е₂ = 2 f I₁ (M₁-M₂) = 2 f I₁ M,

мұндағыМ- бастапқыжəнеекіншіреттіорамдарарасындағыөзараиндуктивтілігі.

ЕкіншіорамындаR₁жəнеR₂кедергілерібарунифицирленгенДТ- түрлендіргіштеріүшінV_шығушығыссигналы бастапқы орам мен шығыс тізбек арасындағы М_шығуиндуктивтілікпенанықталады:

^Vшығу⁼²^^f^I1 ^Мшығу^.

М_шығу6 өзектің δ орын ауыстыруымен келесі тəуелділікпен байланысты:

ð
^𝑀шығу ⁼^𝑀𝑚𝑎𝑥 !
𝑚𝑎𝑥
, (2.9)

мұндағы М_мах – өзектің максимал орын ауыстыруына сəйкес келетін шығыс тізбек пен бірінші ретті орам арасындағы индуктивтіліктің максимал мəні.

Осыдан ДТ – түрлендіргішінің статикалық сипаттамасын аламыз:

ð
𝑉_шы_ғ_у = ^!^𝜋^"^𝐼^!^𝑀^𝑚^𝑎^𝑥 𝛿, (2.10)
𝑚𝑎𝑥

δ _мах=1,6; 2,5; 4 мм,
V_вых= -1 +1 В.
δ = к Р, (2.11)

мұндағы δ – СЭ деформациясы (орын ауыстыруы);

к- түрленукоэффициенті.
ДТ – түрлендіргіштер дəлдіккластары - 1,0 – 1,5.

Қысымның пьезоэлектрлік өлшеу түрлендіргіштері.
Өлшенетін қысым СЭ деформациясы арқылы күшке түрленеді. СЭ деформациясы пьезоэлектрлік элементтің көмегімен өлшеу ақпараттың сигналына айналады.
Пьезоэлектрлік түрлендіргіш элементінің жұмыс істеу принципі бірқатар кристалдарда: кварц, турмалин, барий жəне т.б. байқалатын пьезоэффектінде негізделген.
Пьезо-эффект: егер кварц пластиналардың Х-кескіндерін N күшімен қысатын болса, онда оның бетінде əртүрлі таңбалы зарядтары туындайды. Зарядтың Q мəні N күшімен келесі өрнекпен байланысты:

Q=k·N ,

мұндағы k – пьезоэлекторлық тұрақты, ол пластинаның ұзындығына тəуелді емес жəне кристалдың табиғатымен анықталады.

Кварц үшін k=2,1 · 10^-12 Kл/н.

суретте қысымның пьезоэлектрлік түрлендіргішінің сұлбасы көрсетілген.

2.8 сурет - Пьезоэлектрлік қысымды өлшеу түрлендіргіші

2.8 суретте көрсетілгені: 1 – мембрана, 2 – кварц пластина (5мм x 1мм), 3 – электронды күшейткіш (R_bx =10¹³ Om)

Q=k·f·P, (2.12)
мұнда P – өлшенетін қысым;
F - мембрананың эффективті ауданы.
«Мембрана-кварц пластиналар» жүйенің тербелу жиілігі килогерц ондықтарына тең, сондықтан осы түрдегі өлшеу түрлендіргіштері жоғары динамикалық сипаттамаларына ие, осы себептен олар жылдам ағымды процестердің жүйелерінде қысымды бақылауда кең қолданылады.
Өлшеулердің жоғарғы шектері: 2,5 – 100 Мпа. Дəлдік кластары: 1,5 жəне 2,0.

жүктеу 1,71 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 15 16 17 18 19 20 21 22 ... 42