Датчики давления тензометрические

  • ID: 10435 
  • 7 страниц

Фрагмент работы:

1. Область применения.

Датчики давления тензометрические предназначены для контроля давления в гидравлических и пневматических узлах. Ряд модификаций разработан специально для использования в пищевой и фармакологической промышленности.

В датчиках используется керамическая измерительная ячейка, что обеспечивает высокую временную стабильность и устойчивость к коррозии.

Большинство датчиков хорошо защищены от динамических перепадов давления и перегрузок. Облицовка измерительной ячейки и ее крепление внутри корпуса из высококачественной нержавеющей стали, позволяют чистить датчик без затруднений, что особенно необходимо при использовании в пищевой промышленности и гигиенической отрасли.

Оценочная электроника расположенная внутри корпуса датчика позволяет передавать результаты измерения на значительные расстояния без увеличения погрешности.

Разработанные на основе моносульфида самария (SmS) полупроводниковые тензочувствительные материалы превосходят по своим параметрам все существующие материалы для тензорезисторных датчиков механических величин. Их отличает рекордная чувствительность, минимальный температурный коэффициент сопротивления, максимальная линейность характеристик, высокая стабильность, термическая и радиационная стойкость, высокая технологичность при производстве тонкоплёночных тензорезисторных структур.

Чувствительный элемент предлагаемых датчиков давления представляет собой тонкоплёночный резистор. Он может быть нанесён на упругий элемент датчиков различных механических величин изготовленный из любого материала, выдерживающего Т=300°С, и работает при этом в режиме обычного тензорезистора с параметрами:

Датчики давления оснащённые такими резисторами имеют величину выходного сигнала до 1.5В без усилительной аппаратуры при напряжении питания 27В. Это на порядок выше, чем у других видов датчиков.

2. Принцип действия

В настоящее время основная масса датчиков давления тензометрических выпускаются на основе чувствительных элементов (рис.1), принципом которых является измерение деформации тензорезисторов, сформированных в эпитаксиальной пленке кремния на подложке из сапфира (КНС), припаянной твердым припоем к титановой мембране. Иногда вместо кремниевых тензорезисторов используют металлические: медные, никелевые, железные и др.

[image]

Рис.1 Упрощенный вид тензорезистивного чувствительного элемента

Принцип действия тензопреобразователей основан на явлении тензоэффекта в материалах. Чувствительным элементом служит мембрана с тензорезисторами, соединенными в мостовую схему. Под действием давления измеряемой среды мембрана прогибается, тензорезисторы меняют свое сопротивление, что приводит к разбалансу моста Уитстона. Разбаланс линейно зависит от степени деформации резисторов и, следовательно, от приложенного давления.

3.Диапазон измеряемых величин.