Расчет параметров датчика давления с плоской мембраной и наклеенными тензорезистивными преобразователями радиальной деформации - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника контрольная работа

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Расчет параметров датчика давления с плоской мембраной и наклеенными тензорезистивными преобразователями радиальной деформации

Определение требований к источнику питания мостовой схемы (допустимое напряжение и рабочий ток). Требования к коэффициенту усиления согласующего усилителя, к уровню шумов усилителя для обеспечения погрешности. Многопроводная схема подключения датчика.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Министерство образования и науки Украины
Кафедра автоматизации экспериментальных исследований
по дисциплине: Измерительные преобразователи
Задание на расчетно-графическую работу
Рассчитать параметры датчика давления с плоской мембраной и наклеенными тензорезистивными преобразователями радиальной деформации.
Диапазон измеряемых избыточных давлений 0...0,8 МПа.
Собственная резонансная частота датчика - не менее 0,8 кГц.
В качестве измерительного преобразователя используется тензорезисторы с номинальным сопротивлением (50 + 8*10) Ом, коэффициентом относительной тензочувствительности K=2,08 и допустимой удельной рассеиваемой мощностью P уд = 2 мВт/мм 2 . Тензорезистор проволочный, радиус проволоки 0,1 мм, общая длина проволоки: (50 + 8) мм. Предполагается, что тепловой контакт с объектом обеспечивается по половине периметра проволоки.
· Определить требования к источнику питания мостовой схемы (допустимое напряжение и рабочий ток).
· Определить требования к коэффициенту усиления согласующего усилителя при подключении к АЦП с входным диапазон: 0...5 В.
· Определить требования к уровню шумов согласующего усилителя для обеспечения погрешности не более (0,08) %.
· Определить погрешность из-за влияния соединительных проводников, если их длина составляет (10 + 8) м, а сечение 0,07 мм 2 .
· Привести многопроводную схему подключения датчика, исключающую влияние соединительных проводников (с описанием принципа действия).
Выполнение расчетно-графической работы
Принцип работы тензодатчика основан на изменении мостовой схемы при его деформации под действием давления, что приводит к изменению выходного параметра .
Схема датчика давления с плоской мембраной и наклеенными тензорезисторами изображена на рис. 1.
r - расстояние от центра мембраны до датчика
Из выражения для резонансной частоты:
получим выражение для радиуса мембраны:
где f p - резонансная частота f p =0,8*10 3 Гц;
Е - модуль упругости для меди Е=108*10 9 ГН/м 2 ;
- плотность меди =8,93*10 3 кг/м 3 .
Подставив значения в формулу, получим:
Для нахождения радиальной деформации, нужно задаться расстоянием от центра мембраны до датчика.
При условии, что датчик расположен по центру мембраны (r = 0), радиальная деформация будет иметь следующее значение:
Схема включения тензорезистора выглядит следующим образом:
Рисунок 2. Схема включения тензорезистора
Поскольку заданы удельная мощность рассеивания и геометрические характеристики датчика, то можно рассчитать рабочий ток через тензорезистор, включенный в четвертьмостовую схему.
Тензорезистор имеет тепловой контакт только по половине периметра соединительного провода, поэтому общая площадь контакта:
где r1 - радиус проволоки; l - общая длина проволоки.
Определим допустимую мощность рассеивания:
, где I - рабочий ток, R o - сопротивление датчика.
Определяем требования к источнику питания мостовой схемы из условия:
Выбираем стандартное напряжение 3,3 В.
Определим увеличение сопротивления тензорезистора при максимальном измеряемом сигнале из соотношения:
где К=2,08 - коэффициент относительной тензочувствительности.
Увеличение напряжения при этом будет равно:
Чтобы обеспечить полный диапазон АЦП, коэффициент усиления должен быть:
Определим требования к уровню шумов согласующего усилителя. - по условию.
Среднеквадратическое значение напряжения шумов не должно превышать следующее:
где U max - максимальное значение амплитуды сигнала.
Определение погрешности из-за влияния соединительных проводов:
где - удельное сопротивление , =0,0175 Ом*мм 2 /м;
- длина соединительных проводников, =18 м;
Погрешность из-за влияния соединительных проводников:
Но это систематическая погрешность, которой можно избавится путем настройки, например. Теперь определим случайную погрешность, которую вносят соединительные провода из-за своей температурной погрешности. Выберем диапазон изменения температур .
Уменьшение влияния соединительных проводников осуществляется применением ряда схем. Например, 3-х проводная схема включения: использование 3-х одинаковых проводника с одинаковым сопротивлением и расположенных рядом:
Рисунок 3. 3-х проводная схема включения
При равновесии и при условии R3+r=R2=R4=R1+r приращение не влияет на выходное напряжение.
Тензорезисторы которые делаются на мостовых схемах измерительной цепи могут использоваться для измерения давления, так как давление Мы непосредственно измерять не можем то Мы его преобразуем в легко измеряемую величину. Мы рассчитали параметры датчика давления с плоской мембраной и наклеенными тензорезистивными преобразователями радиальной деформации. Научились как уменьшить погрешность из-за влияния соединительных проводников, для это го Мы использовали специальные схемы включения соединительных проводников при котором добились что основное влияние на нашу погрешность оказывает конечное значение сопротивления которое как бы перекрывает сопротивление соединительных проводников (потому что основное сопротивление намного больше сопротивления соединительных проводников).
Описание электрической принципиальной схемы усилителя сигнала датчика. Разработка конструкции печатной платы: расчет площади, типоразмер и размеры краевых полей. Расчет минимальной ширины проводника. Расчет надежности блока по внезапным отказам. курсовая работа [1,2 M], добавлен 07.07.2012
Выбор схемы инвертирующего усилителя. Подбор резисторов, исходя из аддитивной погрешности и операционного усилителя, исходя из аддитивной и мультипликативной составляющей. Принципиальная схема блока питания и инвертирующего усилителя с блоком питания. курсовая работа [404,1 K], добавлен 13.03.2013
Требования к сопротивлению усилителя. Определение режима транзистора. Цепи питания и термостабилизация. Параметры эквивалентной схемы. Промежуточный каскад усиления. Параметры усилителя в области малых времен. Расчет запаса устойчивости усилителя. курсовая работа [1,4 M], добавлен 09.03.2015
Построение принципиальной схемы однотактного резистивного трансформаторного усилителя и расчет его параметров. Определение коэффициентов усиления по току, напряжению и сопротивлению для включения. Изучение особенностей микросхемы на транзисторах. контрольная работа [23,3 K], добавлен 23.11.2010
Расчет параметров резисторов, исходя из заданного положения рабочей точки в классе А и ее нестабильности при определенном напряжении источника питания схемы и выбранном типе транзистора. Упрощённая схема усилителя для расчёта постоянных составляющих. курсовая работа [768,5 K], добавлен 16.01.2015
Проектирование бестрансформаторного усилителя низкой частоты, расчет коэффициента усиления и диапазона возможных значений. Определение схемы выходного каскада и типов транзисторов каскадов усиления. Расчет электрической принципиальной схемы усилителя. курсовая работа [138,4 K], добавлен 29.06.2015
Исследование работы интегрального усилителя в различных режимах. Подключение усилителя как повторителя. Измерение входящего и выходящего напряжения. Определение частоты пропускания усилителя. Анализ способов получения большого усиления на высокой частоте. лабораторная работа [81,5 K], добавлен 18.06.2015
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Расчет параметров датчика давления с плоской мембраной и наклеенными тензорезистивными преобразователями радиальной деформации контрольная работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Контрольная работа: Финансовые механизмы энергосбережения
Оборудование для сборки
Реферат по теме Радиорелейная связь
Отчет по практике по теме Анализ коммерческой деятельности ООО 'Мечта'
Контрольная Работа На Тему Вредные И Опасные Факторы. Меры Безопасности При Работе На Тракторах
Курсовая работа по теме Целевая направленность сводной отчетности
Вступительная Часть Сочинения 6 Букв
Курсовая работа по теме Планирование научно-технического развития предприятия
Реферат по теме Системы автоматизации проектных работ (САПР)
Законы Микроэкономики Реферат
Дипломная Работа Образовательный Процесс
Контрольная работа по теме Выявление и устройство детей, оставшихся без попечения родителей
Басня Крылова Обоз Сочинение
Ответ на вопрос по теме Основы плодоовощеводства
Развитие Речи Сочинение
Курсовая работа по теме Технико-экономическое обоснование разработки месторождений в нефтегазовой компании ОАО 'Татнефть'
Реферат: Предпосылки и причины возникновения ислама
Вак Требования К Автореферату Кандидатской Диссертации 2022
Эссе Гипотезы Происхождения Жизни
Курсовая работа: Автоматизация управленческого учёта
Понятие договора в гражданском праве России - Государство и право дипломная работа
Раздел совместно нажитого имущества - Государство и право курсовая работа
Система обеспечения национальной безопасности Республики Беларусь - Государство и право реферат