2. Погрешности деформационных преобразователей
Все существующие погрешности ДП можно разделить на:
погрешности, связанные с несовершенством упругих свойств (НСУ) материала УЭ;
температурные погрешности, связанные с изменением:
а) величины модуля продольной упругости
б) линейных размеров, обусловленных градиентом температур между измерительной точкой УЭ и местом его заделки в корпус ППИ (датчика).
В) конструктивно-технологические, обусловленные формой УЭ и способом его заделки в корпус ПП.
2.1. Температурные погрешности деформационных преобразователей
Изменение температуры окружающей ДП среды вызывает изменение Е материала УЭ. При перепадах температуры до 50С величину модуль упругости Е с достаточной точностью можно определять по известной зависимости:
(2.1)
Для большинства материалов Е и модуль Е с повышением температуры падает, что влечет за собой увеличение чувствительности УЭ и появление аддитивной погрешности (смещение нуля).
Известно достаточно большое число методов уменьшающих температурную погрешность из-за изменения Е (компенсатор первого и второго рода на основе биметаллических элементов), однако они чаще применяются в авиационных приборах, работающих в широком температурном диапазоне, и редко применяются в медицинских датчиках.
В общем случае погрешность:
;
(2.2)
где - температурное изменение перемещения УЭ,
- температурное изменение относительной деформации.
Для УЭ с постоянной жесткостью или чувствительностью, относительная приведенная погрешность равна:
;
(2.3)
В
случае ограниченного интервала рабочих
температур ДП t
= 15…30С
величина
невелика
и не превышает 0,3 – 1%. Суммарная
температурная погрешность УЭ датчиков:
.
(2.4)
Суммарная погрешность упругого элемента определяется выражением
(2.5)
Температурная погрешность появляется вследствие того, что модуль упругости материала чувствительного элемента изменяется под влиянием температуры согласно выражению (2.1). Эта погрешность может быть представлена как в абсолютных, так и в относительных единицах. Так, абсолютная температурная погрешность упругого элемента, выраженная в величинах давления (усилия) определяется согласно выражениям*
,
(2.6)
где p и F - давление (усилие ), действующее на упругий элемент при исходной температуре T0 в единицах давления Па и силы Н; Т=Т - Т0 - перепад температур, 0С; Е - температурный коэффициент модуля упругости 00С-1
Приведенная температурная погрешность, выраженная в процентах определяется по формулам
,
(2.7)
Если
упругий элемент имеет линейную статическую
характеристику вида =Qp
или f=QF,,
то измерение прогиба 
вследствие изменения температуры можно
выразить формулами
(2.8)
где
0
-- прогиб
при исходной температуре Q=
и Qf=
- чувствительности упругого элемента
по давлению и усилию.
В случае нелинейной статической характеристики уравнения (2.8) примут вид
,
(2.9)
,
(2.10)
где
и
чувствительности упругого элемента
по давлению и усилию в наиболее крутой
части характеристики