3. Выбор преобразователя

Исходя из выше приведённого обзора, наиболее предпочтительным считаем тензорезисторный преобразователь силы, конструкция которого приведена на рисунке 1. Выбор данного типа преобразователя за основу обусловлен его очевидными преимуществами:

1)Простота конструкции;

2)Малые масса и габариты;

3)Возможность использовать в труднодоступных местах различных машин и механизмов без изменения конструкций.

Третье преимущество явилось определяющим, так как остальные типы рассмотренных преобразователей не способны обеспечить требуемые измерения в подвеске транспортного средства, без изменения её конструкции.

4. Техническое задание

1. Наименование устройства: тензорезистивный преобразователь силы

2. Состав устройства:

3. 1, опорное кольцо 2, 4.

   1. упругий элемент;

   2. площадки с установленными термокомпенсационными резисторами;

   3. термокомпенсационными резисторами;

   4. опорное кольцо;

   5. четырьмя тензорезисторами.

4. Назначение и область применения: контроль нагрузки, которая действует на колесо транспортного средства, с помощью данного преобразователя Технические требования.

   1. Диапазон преобразования: от 0 до 7850 Н;

   2. Допустимая погрешность: не более 10%;

   3. диапазон относительной влажности воздуха от 30 до 80 % при температуре 35 °С;

   4. производственная вибрация в диапазоне частот от 1 до 60 Гц с ускорением 4,9 м/с

5. Требования к конструкции:

   1. Габаритные размеры, мм: 960×800×275;

   2. Толщина стенки корпуса: 12 мм

   3. Масса - не более 00 кг;

   4. Количество тензорезисторов: 4 шт;

   5. Материал тензорезисторов: полупроводниковые ;

   6. Форма тензорезисторов: цилиндрическая;

   7. Диаметр резонаторов: 30 мм;

   8. Длина: 80 мм

   9. Статическая характеристика: линейная.

6. Безопасность эксплуатации тензорезистивного датчика напряжения и сжатия прочностью установленной в стандартах; изоляцией электрических цепей; надежным креплением при монтаже на объекте.

7. Условия эксплуатации преобразователя:

   1. Рабочий диапазон температур: ±50 ºС;

   2. Частотный диапазон: от 60 Гц до 10 кГц.

8. Требования надежности:

   1. Срок службы устройства: не менее 10 лет.

5.Конструкторский раздел

5.1 Принцип действия преобразователя

Конструкция преобразователя наиболее часто применялась в области измерения малый и средних давлений. Тензорезисторный преобразователь силы работает на основе тензоэффекта. Его чувствительные элементы (тензорезисторы) изменяют свою электропроводность (электрическое сопротивление) при изменении объёма или напряжённого состояния, под действием нагрузки. Уравнение преобразования в общем виде выглядит так: R = ρ l / S, где R- сопротивление проводника, ρ - удельное сопротивление проводника(материала), S- площадь поперечного сечения, l – длинна проводника.

Структурная схема установки, предназначенной для определения функции преобразования тензорезисторного преобразователя, представлена на рис.8.

l δ₁,δ₂ R_м U_вых

мм мм R_δ

Рисунок 8. Структурная схема тензорезисторного датчика