2.13.Точностные характеристики датчиков давления.

На датчик наряду с измеряемым давлением могут одновременно воздействовать различные физические величины (температура, влажность, вибрация и т.д.), но воспринимать он должен только одну величину (давление).

Статической характеристикой датчика называют функциональную зависимость выходной величины В датчика от измеряемой величины p в статических условиях, выраженную аналитически, таблично или графически: B=f(p).

Статическая чувствительность представляет собой отношение малых приращений выходной величины к соответствующим малым приращениям входной величины в статических условиях: S=δB/δp

Динамическая характеристика датчика определяет параметр выходной величины при быстрых изменениях входной величины. Эта характеристика зависит от метода измерений и внутренних свойств элементов датчика. Она может задаваться различными зависимостями:

• переходной характеристикой В = f(t), где t – время скачкообразного изменения входной величины;

• частотной характеристикой Sд = F(fвх) – зависимостью чувствительности датчика от частоты изменения входного сигнала;

• фазовой характеристикой – зависимостью сдвига фаз от частоты синусоидального изменения входной величины;

Понятие чувствительности можно распространить на динамические условия работы. При этом под чувствительностью понимают отношение скорости изменения выходного сигнала к соответствующей скорости изменения входного сигнала: .

Под порогом чувствительности датчика понимают минимальное изменение измеряемой величины (входного сигнала), вызывающее изменение выходного сигнала. Наиболее характерным показателем качества датчика является полный диапазон датчика, выражаемый отношением: Dд =Xн/Δo, где Xн – естественный предел измерения; Δо – порог чувствительности датчика.

Гистерезисом называют неоднозначность хода статической характеристики датчика при увеличении и уменьшении входной величины. Гистерезис выражается в процентах:

,

где B_max и B_min – изменение выходной величины в рабочих пределах.

Заключение.

В разделе рассмотрены наиболее широко используемые в авиации и в других областях промышленности датчики давления. Датчики классифицированы по типу чувствительных элементов, т.е. по характеру преоразования физических величин (деформация, сила, перемещение, частота) в электрический сигнал. Рассмотрены несколько типов датчиков, начиная от широко известных индуктивных и потенциометрических, заканчивая новыми полупроводниковыми и оптоволоконными датчиками. Даны иллюстрации и основные расчетные формулы к описанию датчиков давления. Представлены основные типы упругих элементов датчиков и их характеристики. Разобраны характеристики и методы устранения погрешностей каждого из типов датчиков давления.

Контрольные вопросы

1. Назначение, функции, состав приборов контроля силовых установок.

2. Принцип работы тензодатчиков давления.

3. Принцип работы пьезорезонансных датчиков давления.

4. Принцип работы струнных датчиков давления.

5. Принцип работы емкостных датчиков давления.

6. Принцип работы волоконно-оптических датчиков давления.

7. Принцип работы индуктивных датчиков давления.

8. Принцип работы потенциометрических датчиков давления.

9. Основные чувствительные элементы датчиков давления.

10. Основные характеристики датчиков давления.

11. Конфигурации мостовых схем включения датчиков давления.

8