Министерство образования и науки Украины

Национальный технический университет Украины

Киевский политехнический институт

кафедра приборостроения

Курсовая работа

по курсу: «Информативная механика»

на тему: «Проектирование упругого тензорезисторного

преобразователя давления»

Выполнил:

Студент V курса ПСФ

Группы ПМ-01

Анисимов М.В.

Проверил:

доцент кафедры

приборостроения

Никитин А.К.

Киев 2005

Содержание

1. РАСЧЁТ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДАВЛЕНИЯ……………………………………………………………………...3

1.1. Расчёт системы мембрана – мембрана………………………………………3

1. Принципиальная схема………………………………………………...3

2. Структурная схема……………………………………………………...3

3. Расчёт плоской мембраны……………………………………………..4

4. Расчёт чувствительного элемента (плоской мембраны)…………………………………………………………………………5

5. Расчёт выходного напряжения для плоской мембраны………………………………………………………………………….7

6. Построение характеристик и зависимостей………………………....8

1.2. Расчет системы мембрана – мембрана………………………………………..9

1.2.1. Расчёт выходного напряжения для балки…………………………..11

1.2.2. Статическая характеристика………………………………………...11

1.2.3. Графики зависимости выходного напряжения от размеров балки…………………………………………………………………….12

2. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ МАССЫ ТВЁРДЫХ ТЕЛ……………………………………………………………………………...15

2.1. Понятие о взвешивании……………………………………………………….15

2.1.1. Масса и вес………………………………………………………………...15

2.1.2. Взвешивание……………………………………………………………...15

2.1.3. Характеристики весов…………………………………………………..17

2.2. Классификация средств измерения массы твёрдых тел…………………..25

2.2.1. Образцовые весы………………………………………………………...25

2.2.1.1. Метрологические весы…………………………………………...25

2.2.1.2. Образцовые весы 1, 2 и 3-го классов…………………………..27

2.2.2. Лабораторные весы…………………………………………………….28

2.2.2.1. Аналитические весы 1 и 2-го классов…………………………28

2.2.3. Технические весы……………………………………………………….36

2.2.3.1. Технические весы 1-го класса………………………………...36

2.2.3.2. Технические весы 2-го класса………………………………...36

2.2.3.3. Технические весы 3-го класса………………………………...38

2.2.4. Весы общего назначения………………………………………………39

2.2.4.1. Настольные весы обыкновенные……………………………39

ВЫВОДЫ……………………………………………………………………………...42

ЛИТЕРАТУРА………………………………………………………………………...43

1. РАСЧЁТ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДАВЛЕНИЯ

1.1. Расчет системы мембрана – мембрана

1. Принципиальная схема

Рис. 1.1. Принципиальная схема

1 – плоская мембрана; 2 – плоская мембрана (ЧЭ); 3 – передающий шток;

4 – тензорезисторы;

1.1.2. Структурная схема

На рис. 2. приведена структурная схема измерительного преобразователя силы. Она состоит из чувствительного элемента ЧЕ, мостовой схемы в которую включены четыре тензорезистора. Тензорезисторы размещаются на чувствительном элементе в местах с наибольшей деформацией. Тензорезисторы R₁ и R₄ размещенные в местах с наибольшей деформацией растяжения, а R₂ и R₃ - в местах с наибольшей деформацией сжатия.

Рис. 1.2. Структурная схема измерительного преобразователя давления

Где Ч.Э. – чувствительный элемент, который превращает изменяющееся давление, в относительную деформацию; Т.р. 1, Т.р. 2, Т.р. 3, Т.р. 4 – соответственно первый, второй, третий, четвертый тензорезисторы, включенные в мостовую схему; ИС – измерительная система, которая превращает относительное изменение сопротивления тензорезисторов в выходное напряжение.