Мембрана та тонка пластинка
Мембрани та тонкі пластинки
Відповідно до попередньго рисунка, прогин
мембрани задається:
d = |
r 2P |
, |
= S |
|
|
||||
m |
4S |
m |
t |
|
|
|
|||
P – різниця тисків з обох сторін мембрани r – її радіус
t – її товщина
Мембрани та тонкі пластинки
Якщо товщиною t незтувати не можна, то поведінка буде інакшою:
d |
m |
= 3 1 v2 r 4P, |
= 3r 2P |
||
|
16Et |
2 |
m |
4t2 |
|
|
|
|
|||
E – модуль Юнга
V – коефіцієнт Пуассона
Зміщення пропорційне тиску – звідси широке застосування
Давачі тиску
4 базові типи:
Абсолютні давачі тиску: тиск відносно вакууму
Диференційні давачі тиску: різниця тисків з
боків давача
Давачі, в яких тиск вимірюється відносно джо
тиску середовища (найбільш вживані)
давачі, в яких тиск вимірюється відносно фіксованого значення
П’єзорезистивні давачі
тиску
П’єзорезистор – напівпровідниковий тензодавач
Більшість сучаниї давачів тиску його використовують (частіше, ніж побудовані на провідниках)
Резистивні (металеві) тензодавачі використовуються тільки при високих температурах та спеціальних
застосуваннях
Можуть виготовлятися з кремнію
Зпрощує коснтрукцію
Дозволяю локальні компенсацію температури, схеми
підсилення та аналізу
П'єзорезистивні давачі тиску
Базова структура:
два пристрої паралельні одному з вимірів
діафрагми
Вони можуть мати різні напрямки
П'єзорезистивні давачі тиску
Зміна опору п’єзорезисторів:
R1 = R2 = 1 
y x
R1 R2 2
середній коефіцієнт чутливості
x та y – напруженості в перпендикулярних напрямках
П'єзорезистивні давачі тиску
Всі компоненти виконуються з кремнію
Створюється клапан, таким чином. Маємо
давач третього типу
Якщо порожнина під діафрагмою
герметично закрита та тиск в ній рівний P0, маємо давач четвертого типу, що вимірює
тиск P-P0.
Диференційний давач отримується у випадку розміщення діафрагми між двома камерами (рис.)
Диференційний давач тиску
П'єзорезистивні давачі тиску
Інший підхід – використання одного тензометра
Струм проходить через тензометр
Тиск прикладається перпеникулярно до струму
Напруга через елемент є
індикатором тиску