Порядок расчёта датчика деформации

Расчет датчика деформаций рекомендуется проводить по следующей методике.

1. По заданной номинальной деформации и номинальному выходному сигналу определяют номинальную чувствительность датчика

Для датчиков механических напряжений

, где - номинальное механическое напряжение;

Е - модуль упругости материала объекта измерения (упругого элемента).

2. В соответствии с требованиями технического задания выбирают схему измерительной цепи.

3. По номинальной чувствительности датчика и заданному напряжению питания выполняют расчет коэффициента тензочувствительности.

для датчика деформаций с одним рабочим тензорезистором

,

для датчика деформаций с n рабочими тензорезисторами

,

где U - напряжение питания;

k - коэффициент симметрии измерительной цепи;

n - число рабочих плеч измерительной цепи;

S - коэффициент тензочувствительности;

- эквивалентный коэффициент деформации.

4. По значению коэффициента тензочувствительности с учетом требований технического задания выбирают тип тензорезистора.

5. Выбирают сечение тензочувствительного материала и допустимый ток питания.

6. По заданному напряжению питания и допустимому току рассчитывают сопротивление тензорезистора и по схеме измерительной цепи входной и выходное сопротивление датчика.

7. По формуле рассчитывают число витков тензорезистора и определяют геометрические размеры тензорезисторов.

8. В случае необходимости выполняют расчет компенсационных сопротивлений.

9. Определяют фактическую чувствительность датчика и фактический номинальный выходной сигнал.

10. Рассчитывают калибровочное сопротивление.

11. Определяют основную погрешность датчика.

Фактическая чувтвительность датчика, основная погрешность, напряжение питания, входное и выходное сопротивление датчика являются основными вsходными характеристиками датчика деформаций.

В заключение необходимо отметить, что динамические свойства датчиков деформаций определяются динамическими свойствами объекта измерения. Верхняя граничная частота измерения деформаций достигает 100 кГц. Амплитудный диапазон датчиков деформаций определяется пределом прочности тензочувствительного материала и составляет для проволочных тензорезисторов на бумажной основе, а также пленочных и фольговых тензорезисторов от 0.005-0.02 до 1.5-2% .

Дата добавления: 2014-01-15