8. Опишите принцип работы представленного датчика. Типы, назначение, применение, погрешности датчиков давления в авиационной технике.

1 – потенциометр; 2 – щетка; 3 – вилка; 4 – щеткодержатель; 5 – ось поводка; 6 – поводок; 7 – возвратная пружина;

8 – качалка; 9 – шток; 10, 13 – основания; 11 – мембрана; 12 – штуцер.

Принцип работы:

В таких датчиках используется потенциометрический преобразователь перемещений. Эта конструкция является унифицированной: при переходе от одного диапазона измерений к другому так выбирается толщина мембраны, что её максимальный прогиб не изменяется.

Измеряемое давление посредством мембраны преобразуется в перемещение её жесткого центра. Оно в свою очередь с помощью кинематической передачи вызывает перемещение щетки потенциометра и соответственно изменяется сопротивление.

Типы, назначение, применение, погрешности:

По назначению авиационные манометры делят на манометры, измеряющие абсолютное давление, разность давлений (дифференциальные) и отношение двух давлений.

По методам измерения давления манометры можно разделить на следующие группы:

• механические (недистанционные), в том числе жидкостные, весовые и пружинные.

• электромеханические, в которых механический чувствительный элемент сочетается с электрической дистанционной передачей.

• электрические, в том числе электронные, газоразрядные, радиоактивные, тепловые пьезорезисторные.

Приборы манометрического типа широко применяются на самолёте для косвенных измерений ряда пилотажно-навигационных параметров: скорости, числа М, вертикальной скорости, высоты полёта.

Недостатком потенциометрических датчиков является наличие скользящего контакта, снижающего надежность прибора. А также наличие межвитковой погрешности, вызванной контактом щетки и потенциометра. Максимальные погрешности этих датчиков не превышают ± 4 % .

9. Принцип работы манометра с потенциометрическим преобразователем.

В таких датчиках используется потенциометрический преобразователь перемещений. Эта конструкция является унифицированной: при переходе от одного диапазона измерений к другому так выбирается толщина мембраны, что её максимальный прогиб не изменяется.

Измеряемое давление посредством мембраны преобразуется в перемещение её жесткого центра. Оно в свою очередь с помощью кинематической передачи вызывает перемещение щетки потенциометра и соответственно изменяется сопротивление.

Потенциометр как преобразователь деформации в электрическое сопротивление включается в мостовую схему или в схему потенциометрической дистанционной передачи. В измерительных схемах осуществляется компенсация температурной погрешности.

Сигнал деформации мембраны используется для перемещения движка потенциометра. Потенциометр R1 R2 образует два плеча моста, а два другие плеча составлены из резисторов R3 и R4. В качестве указателя в манометре применяется логометр с неподвижными рамками и подвижным магнитом.

Недостатком потенциометрических датчиков является наличие скользящего контакта, снижающего надежность прибора. А также наличие межвитковой погрешности, вызванной контактом щетки и потенциометра. Максимальные погрешности этих датчиков не превышают ± 4 % .

Рис. 1. Принципиальная схема манометра с потенциометрическим преобразователем

Принцип работы манометра с индуктивным преобразователем перемещения. В этих датчиках применяются индуктивные чувствительные элементы. Индуктивные датчики получили достаточно широкое распространение, но в современных условиях, в связи с малой надежностью, сложностью конструкции индуктивных чувствительных элементов, высокими требованиями, предъявляемыми к магнитным материалам они применяются все реже.

Измеряемое давление воздействует на упругий ЧЭ, который перемещает якорь индуктивного преобразователя (ИП). Первичные обмотки ИП питаются переменным током повышенной частоты (28 кГц), который генерируется полупроводниковым преобразователем, питаемым от бортовой сети постоянного тока через стабилизатор напряжения. Выходное напряжение со вторичных обмоток ИП выпрямляется и подается на выходные клеммы штепсельного разъема.

Рис. 2. Принципиальная схема манометра с индуктивным датчиком

1 – указатель; 2 – двухкатушечный логометр с подвижным магнитом.

Снимаемые с индуктивного датчика сигналы переменного тока выпрямляются диодами и на логометр указателя поступают сигналы постоянного тока.

Такие манометры применяются для измерения давления при повышенных температурах и при значительных колебаниях измеряемого давления с частотой до 700 Гц. Диапазон измерения от 0 – 0.3 МПа до 0 – 30 МПа. Максимальные погрешности не превышают ± 4 %.