1.3.2.4. Определение места наклейки тензорезисторов и средней относительной деформации по длине базы тензорезистора

Проведенные нами ранее действия позволяют определить то место на чувствительном элименте, где необходимо клеить тензорезисторы. Тензорезисторы должны находиться на расстоянии, равном 9 миллиметров от плоскости закрепления чувствительного элемента, так как длина базы тензорезистора равна 5 миллиметрам. Только в этом случае тензорезистор будет испытывать наибольшие деформации.

Определим среднее значение относительной деформации по длине базы тензорезистора (5 мм). Для определения этого значения возьмем интеграл в пределах (9…14 мм) от сплайн-функции, проходящей через точки, изображенные на рис.1. 9, и разделим значение интеграла на длину интервала интегрирования. Сплайн-функцию и интеграл от нее определим с помощью системы для математических расчетов MathCAD. В результате вычислений получим:

Таким образом, центры тензорезисторов должны быть расположены на линии, параллельной плоскости закрепления чувствительного элемента (но не на краях этой линии, а ближе к ее центру), которая находится на расстоянии 11,5 миллиметров от плоскости закрепления. Два тензорезистора должны находиться на верхней поверхности чувствительного элемента (тензорезисторы будут испытывать деформацию растяжения), а два других – на нижней поверхности чувствительного элемента (тензорезисторы будут испытывать деформацию сжатия). Абсолютные значения максимальных относительных деформаций растяжения и деформаций сжатия, которые будут испытывать тензорезисторы, равны 5,3426910^-4.

1.3.2.5. Определение вида зависимости максимальной относительной деформации от величины приложенного давления

Для определения статической характеристики измерительного преобразователя давления нужно определить вид зависимости максимальной относительной деформации от величины приложенного давления на мембрану. Для этого нужно прилаживать давление на мембрану от 0Па до 1800000Па и определять, соответствующие этому давление максимальную относительную деформацию. Результаты этих вычислений занесем в таблицу 1.2.

Таблица 1.2

Максимальная относительная деформация	Давление, Па
0	0
1.968*10-4	3105
3.670*10-4	6105
5.506*10-4	9105
7.217*10-4	11105
8.564*10-4	14105
9,7*10-4	16105
1,115*10-3	17105

По таблице 1.2 построим график зависимости (см. рис. 1.12).

Рис.2.12. Зависимость максимальной относительной деформации от величины приложенного давления.

Из полученной зависимости U_вых=f(P) видно, что характеристика линейная.

1.3.2.6. Электрическая схема включения тензорезисторов

В данном ИПД используется мостовая схема включения тензорезисторов (рис. 1.13. )

Рис. 1.13. Электрическая принципиальная схема включения тензорезисторов

Пусть - относительные деформации баз тензорезисторов будут положительными, а деформации резисторов - отрицательными. Тогда запишем выражение напряжения на выходе схемы:

Пусть , тогда перепишем выражение для следующим образом:

где K_Т-коэффициент тензочувствительности тензорезисторов ( - для константановых тензорезисторов); _;