- •Факультет аеронавігації, електроніки та телекомунікацій
- •Курсова робота
- •Призначення
- •2. Методи вимірювання тиску в авіації
- •3. Принцип дії
- •4. Конструкція датчика
- •Робота за принциповою електричною схемою
- •6. Розробка структурної схеми вимірювального пристрою
- •Дослідження статичних характеристик
- •Дослідження динамічних характеристик
- •Похибки вимірювального пристрою
Похибки вимірювального пристрою
Індукційним датчикам тиску властиві такі інструментальні похибки:
1. Шкалові похибки;
2. Похибки, викликані тертям у механізмі;
3. Похибки від неврівноваженості деталей передавально-множинного механізму;
4. Температурні похибки;
5. Похибки гістерезису.
Найбільшу величину мають похибки від тертя та температурні похибки.
Похибка, викликана тертям у механізмі, обумовлена наявністю сил тертя у сполучених деталях кінематичного ланцюга (у шарнірах, осях, зубчастих парах тощо) та тертям між щіткою та потенціометром, і призводить до наступних похибок:
а) зміна модуля пружності матеріалу, з якого виготовлений пружний чутливий елемент;
б) неоднакове лінійне розширення деталей із різних матеріалів при зміні температури;
в) зміна опору рамок логометра.
Величина похибки від зміни модуля пружності неоднакова по всій шкалі: за нульової різниці тисків, похибка дорівнює нулю; зі збільшенням різниці тисків похибка зростає.
Абсолютне значення температурної похибки, спричинене зміною модуля пружності
Δp = λ pΔt
де λ – температурний коефіцієнт модуля пружності; Δр – різниця тисків; Δt – зміна температури навколишнього середовища.
Неоднакове лінійне розширення деталей при зміні температури призводить до додаткового переміщення передавально-множинного механізму і, відповідно, до зміщення стрілки приладу. Похибка показання приладу, що виникає при цьому, пропорційна величині зміни температури і має однакову величину по всій шкалі, тобто не залежить від тиску, що вимірюється. Для усунення цієї похибки основу та тягу механізму слід виготовляти з однакового матеріалу.
Крім того, для усунення контактного тертя щіток потенціометра застосовують безконтактні перетворювачі - індуктивний датчик переміщення, якір якого зв'язаний з жорстким центром мембрани.
ІІІ. ВИСНОВКИ
Розглянутий датчик найпростішого типу (див. рис. 1, a) має ряд суттєвих недоліків, які обмежують сферу його застосування, зокрема:
1) фаза струму на виході датчика не змінюється на протилежну при зміні напрямку переміщення якоря;
2) при необхідності вимірювати переміщення якоря в обох напрямках треба встановлювати початкову повітряну щілину δВ0 і, отже, початковий струм I0, що створює незручність у роботі та в процесі вимірювання призводить до похибок від коливань напруги живлення і температури навколишнього середовища;
3) на кривій Z = f (δΒ) (див. рис. 1, в) можна виділити невелику ділянку 2Δ ≤ (0,1…0, 15)δΒ0 з наближеною лінійною характеристикою;
4) струм у навантаженні (приладі) залежить від амплітуди і частоти напруги живлення;
5) у процесі роботи датчика на якір діє сила тяжіння до магнітопроводу, яка нічим не врівноважується і, відповідно, вносить похибки в роботу датчика (ця сила, діючи на контрольовану деталь, переміщення якої передається якорю, може змінити положення деталі).
Перераховані вище недоліки відсутні у диференціальних датчиках. Диференціальні індуктивні датчики порівняно з одинарними датчиками мають такі переваги:
1. Лінійна частина AБ характеристики ΔΖ (рис. 1) має більшу ділянку, що дозволяє збільшити робоче переміщення Δδ якоря до Δδ = (0, 3…0, 4)δ0.
2. Похибки від наявності зусиль тяжіння, коливань напруги та температури навколишнього середовища значною мірою взаємно компенсуються у всьому робочому діапазоні вимірюваних переміщень (зокрема, нульова точка характеристики при нейтральному положенні якоря не зміщується при коливаннях напруги).
3. Чутливість схеми вдвічі більша (якщо котушки датчика включена у сусідні плечі мостової схеми).
Література:
Браславский Д.А., Приборы и датчики летательных аппаратов, М., Машиностроение, 1970.
Браславский Д.А., Авиационные приборы и автоматы, М., Машиностроение, 1978.
Боднер В.А., Авиационные приборы, М., Машиностроение, 1969.
Алексеев В.И., Авиационное оборудование, ВВИА им. Жуковского, 1971.
Грохольский А.Л., Авиационные приборы, пособие по курсовому проектированию, ч. І, К., 1971.