2.3 Непрямі перетворювачі

3. Електричні перетворювачі тиску

Перетворюють пересування в електричний сигнал. В залежності від виду сигналу їх розділяють на параметричні та генераторні або енергетичні.

Параметричні перетворювачі мають такий вихідний сигнал: зміна опору, ємності, індуктивності.

Генераторні виробляють сигнал у зміні струму або напруги.

У всіх випадках вхідним сигналом є пересування чутливого елемента.

Тензометричні перетворювачі бувають дротові на плоских мембранах, напівпровідникові (монокристал сапфіру з кремнієвими тензорезисторами). Для вимірювання струму застосовують мостову схему.

Можливі похибки – вплив температури на опір, нестабільність функції перетворення в часі, нестабільність напруги живлення.

Індуктивні перетворювачі

Пересування чутливого елемента передається феромагнітному сердечнику , який знаходиться у магнітному полі котушок та , які з допоміжними резисторами створюють міст.

Недолік цього типу перетворювачів – нестабільність напруги живлення.

Диференційно-трансформаторні перетворювачі.

Переміщення чутливого елемента передається феромагнітній серцевині , яка знаходиться у магнітному полу, яке створене первинною обмоткою диференційного трансформатора . На цю ж котушку наносять дві вторинні обмотки , з’єднані назустріч. Якщо серцевина розташовується симетрично відносно вторинних обмоток, то ЕРС, що наводяться них, однакові за величиною та протинаправлені одна відносно одної. У результаті на виводах та трансформатора напруга дорівнює нулю. При переміщенні серцевини рівність ЕРС порушується і на виводах з’являється результуюча напруга, величина якої залежить від переміщення, а фаза – від його напряму.

Характеристика такого перетворювача майже лінійна.

Разом з диференційно-трансформаторними перетворювачами часто застосовують мостові схеми включення. Перевагою такої схеми є зменшення впливу зміни напруги та довжини з’єднувальних провідників на точність перетворення. Разом з тим застосування такої схеми пов’язане із застосуванням досить складних електромеханічних засобів, що призводить зниження загальної точності перетворювача. Перетворювачі такого типу забезпечують основну зведену похибку біля .

4. Методи вимірювання тиску та методичні похибки

4.1 Відбір статичного тиску

Методична похибка вимірювання виникає з того, що до вимірювального приладу підводиться не тільки статичний тиск, але й частина динамічного, внаслідок чого , похибка , .

Джерело похибок: великий діаметр трубки для відбору тиску , якість отвору (негострота кромки), кривизна потоку.

Значення похибок залежить від швидкості потоку. Для помірних швидкостей кожне джерело має похибку , кращі результати для , часто забиваються сміттям, при . Щоб зменшити вплив кривизни, відбір тиску треба брати на прямих ділянках.

4.2. Вимірювання тисків, близьких до атмосферного (напір вентилятора, тиск кипіння холодильного агента, газоповітряний тракт котлів тощо).

Особливість вимірювання у малому значенні надлишкового тиску, на початку шкали манометра, де підвищені відносні похибки, також впливає зміна атмосферного тиску.

, .

Для зменшення похибок вимірювання треба зменшувати верхню межу .

Більшість пружинних манометрів дозволяють перевантаження до від , тобто . Це дає можливість зменшити .