- •Раздел 1 Общие вопросы метрологии
- •Лекция 1
- •Лекция 2
- •Лекция 3
- •Метрологические характеристики
- •Лекция 4
- •Раздел 3 Теория погрешностей измерений
- •Лекция 5
- •Оценка погрешности измерений
- •Лекция 6
- •Лекция 7
- •Проверка нормальности распределения
- •Проверка однородности нескольких серий измерений
- •Раздел 4 Теория неопределенности измерений
- •Лекция 8
- •Лекция 9
- •Расчет неопределенности измерений
- •Расчет неопределенности по типу А
- •Расчет неопределенности по типу В
- •Расчет неопределенности
- •Алгоритм расчета неопределенности
- •Раздел 5 Методы и средства измерений
- •Лекция 10
- •Государственная система промышленных приборов
- •Унифицированные информационные сигналы
- •Общий принцип устройства цифровых средств измерения
- •Лекция 11
- •Температурные шкалы
- •Средства измерения температуры
- •Термометры сопротивления
- •Элементы теории термопар
- •Термоэлектрические преобразователи
- •Влияние температуры свободных концов
- •Измерение термо-ЭДС
- •Пирометрические милливольтметры
- •Автоматические потенциометры
- •Лекция 12
- •Жидкостный манометр
- •Деформационный манометр
- •Тензорезистивные преобразователи давления
- •Пьезорезистивные преобразователи давления
- •Грузопоршневые манометры
- •Лекция 13
- •Расходомеры переменного перепада давления
- •Расходомеры постоянного перепада давления
- •Тахометрические расходомеры
- •Электромагнитные расходомеры
- •Ультразвуковые расходомеры
- •Раздел 6 Методы передачи данных
- •Лекция 14
- •Лекция 15
- •Правила выбора технических средств
- •Построение функциональных схем ТТК
- •Раздел 8 Стандартизация
- •Лекция 16
- •Стандартизация
- •Нормативные документы
- •Стандарты РФ
- •Раздел 9 Сертификация
- •Лекция 17
- •Сертификация
- •Принципы сертификации
- •Схемы сертификации
- •Виды сертификации
Методы и средства измерений Методы и средства измерений давления
Тензорезистивные преобразователи давления
Принцип: измерение деформации тензорезисторов, сформированных
в эпитаксиальной пленке кремния
на подложке из сапфира (КНС), припаянной твердым припоем к
титановой мембране.
Под действием давления измеряемой среды мембрана с
тензорезисторами, соединенными в мостовую схему прогибается, тензорезисторы меняют свое сопротивление,
появляется разбаланс моста, который линейно зависит от
степени деформации резисторов и, следовательно, от
приложенного давления.
Электронный образовательный ресурс: «Метрология, стандартизация и сертификация» |
|
доцент, к.т.н. Цыпин А.В. |
289 |
|
Методы и средства измерений Методы и средства измерений давления
Тензорезистивные преобразователи давления
R |
σ |
|
|
1 |
+ |
στ |
|
|
|||
R |
|
|
D |
4 |
|
|
|
R2 |
- |
- |
|
|
|
σr |
|
|
|
|
|
R3
στ – касательные напряжения с постоянным знаком σr – радиальные напряжения, изменяющие знак
Изменяя точки расположения тензорезисторов на
мембране, мы изменяем чувствительность
Электронный образовательный ресурс: «Метрология, стандартизация и сертификация» |
|
доцент, к.т.н. Цыпин А.В. |
290 |
|
Методы и средства измерений Методы и средства измерений давления
Тензорезистивные преобразователи давления
R1
R4
R2
R3
R1 R2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
Uнеб b |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R4 R3
K |
L L |
|
коэффициент преобразования |
|
|
R R |
|
||
R2 R4 R0 |
1 K P |
для моста с симметричными |
||
R R R |
1 K P |
плечами |
||
1 |
3 0 |
|
|
|
R1 R2 R3 R4 R0 1 K P R0 1 K P 2R0 |
||||
I1 I2 IТМ |
|
2 |
|
|
σ |
+ στ |
UТМ |
IТМ |
R0 1 K P R0 1 K P KR0 IТМP |
|||
|
|
|
|
D |
|||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
σr |
|
|
|
|
Электронный образовательный ресурс: «Метрология, стандартизация и сертификация» |
|
доцент, к.т.н. Цыпин А.В. |
291 |
|
Методы и средства измерений Методы и средства измерений давления
Тензорезистивные преобразователи давления
Недостаток КНС преобразователя – неустранимая временная нестабильность градуировочной характеристики и существенные гистерезисные эффекты от давления и температуры.
Это обусловлено неоднородностью конструкции и жесткой связью мембраны с конструктивными элементами датчика.
Выбирая преобразователь на основе КНС, необходимо обратить внимание на величину основной погрешности с учетом гистерезиса и величину дополнительной погрешности.
Электронный образовательный ресурс: «Метрология, стандартизация и сертификация» |
|
доцент, к.т.н. Цыпин А.В. |
292 |
|
Методы и средства измерений Методы и средства измерений давления
Тензорезистивные преобразователи давления
Достоинства
1.Высокая спень защиты от агрессивной среды
2.Высокий предел рабочей температуры
3.Налажено серийное производство
4.Низкая стоимость
Недостатки
1.Неустранимая нестабильность градуировачной характеристики
2.Высокие гистерезисные эффекты от давления и температуры
3.Низкая устойчивость при воздействии ударных нагрузок и вибраций
Электронный образовательный ресурс: «Метрология, стандартизация и сертификация» |
|
доцент, к.т.н. Цыпин А.В. |
293 |
|