Министерство образования и науки Украины

Национальный технический университет Украины

Киевский политехнический институт

(КПИ)

Кафедра приборостроения

Курсовая работа

по курсу «Информативная механика»

на тему: «Проектирование тензорезисторного

преобразователя давления»

Выполнила:

Студентка V курса ПСФ

Группы ПМ-91

Шидловский В.

Проверил:

доцент кафедри

приборостроения

Никитин А.К.

Киев 2003

Содержание

Стр.

1. Расчет измерительного преобразователя давления………………………….3

1.1Принципиальная схема ……………………………………………………… 3

1.2.Структурная схема …………………………………………………………. .4

1.3.Расчет упругих элементов .………………………………………………….4

1.3.1. Расчет плоской мембраны ……………………………………………….4

1.3.2. Расчет консольной балки ……………………………………………… 6

1.3.2.1. Создание модели чувствительного элимента ИПД…………………6

1.3.2.2. Оптимизация геометрических параметров

отверстия чувствительного элимента……………………………..7

1.3.2.3. Построение эпюры относительной деформации………………….12

1.3.2.4. Определение места наклейки тензорезисторов и средней

относительной деформации по длине балки тензорезистора……14

1.3.2.5. Определение вида зависимости максимальной относительной

деформации от величины приложеного давления………………..15

1.3.2.6. Электрическая схема включения тензорезисторов………………..17

1.4. Определение статической характеристики ИПД………………………….18

1.5. Определение влияния геометрических размеров чувствительного

элемента нп значение максимальной относительной деформации…….19

1.5.1.Влияние длины балки l на значение максимальной относительной

деформации……………………………………………………………..20

1.5.2.Влияние высоты балки b на значение максимальной относительной

деформации……………………………………………………………..20

1.5.3.Влияние шырины балки а на значение максимальной относительной

деформации……………………………………………………………..21

1.5.4.Влияние радиуса отверстий r на значение максимальной

относительной деформации……………………………………………22

1.5.5.Влияние расстояния с на значение максимальной относительной

деформации……………………………………………………………..24

Выводы……………………………………………………………………………25

2. Методы и средства измерения температуры…………………………………26

2.1. Частотные термометры с частотным выходом………………………….27

2.1.1. разновидности кварцевых термочувствительных резонаторов…….27

2.2. Манометрические термометры…………………………………………...34

2.3. Термопреобразователи сопротивления…………………………………..38

2.3.1.Платиновые ТС…………………………………………………………40

2.3.2. ТС с чувствительными элиментами из других материалов…………41

Выводы……………………………………………………………………………..44

Литература………………………………………………………………………….45

Приложение

1. Расчет измерительного преобразователя давления

   0. Принципиальная схема.

Данный измерительный преобразователь давления состоит из двух упругих элиментов, толкателя, тензорезисторов. В качестве манометрического упругого элемента используется мембрана с жестким центром. Мембрана под действием давления прогибается на определенную величину W₀ . Толкатель, жестко прикрепленный к жесткому центру мембраны, действует на консольную балку, защемленную с одной стороны. Балка под действием толкателя деформируется, что в свою очередь приводит к изменению выходного напряжения мостовой схемы, состоящей из 4-х тензорезисторов, размещенных на консольной балке.

Рис.1.1. Принципиальная схема

1 – плоская мембрана с жестким центром;

2 – толкатель;

3 – консольная балка;

4 – тензорезисторы.