Навигация
5. ВЫБОР ТЕНЗОРЕЗИСТОРА.
По таблице 2.1[1] стр.25 выбираем проволочный тензорезистор типа КБ, со следующими данными:
· Предельная измеряемая деформация Е=0,005
· Коэффициент тензочувствительности S=1,9
2,25
· Температурная мультипликативная погрешность γt=-3,0%
· Ползучесть П=1,5%
· Номинальное сопротивление R=100400 Ом
· Разброс сопротивления в группе ΔR=0,1%
· Размеры: база - 20 мм
Длина - 30 мм
Ширина - 6 мм
 | ||
 | ||
6. ВЫБОР И РАСЧЕТ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ЦЕПИ.
В датчике силы практически всегда используется мостовая измерительная цепь с 4 рабочими плечами. Ее вид представлен на рис.3.2 [1] стр.37, тут же приведен ее расчет.
7. ВЫБОР И РАСЧЕТ УПРУГОГО ЭЛЕМЕНТА.
7.1 Выбор конструктивной схемы УЭ и схемы установки тензорезисторов.
С помощью УЭ усилие F преобразуется в деформацию. В тензоризисторных датчиках наибольшее распространение получили такие формы упругого элемента, как кольцо, стержень, мембрана, балка. Эти УЭ обладают разными чувствительностью и быстродействием.
Наиболее удачно вопросы закрепления концов УЭ (стабилизации точки) решены в конструкции УЭ в виде кольца. Задача же получения одинаковых по величине деформаций разных знаков может быть обеспечена геометрией жестких участков.
При выборе схем установки тензорезисторов необходимо руководствоваться знаниями о зонах деформации. Зоны деформации вблизи вертикального диаметра характеризуются повышенной чувствительностью, однако распределение напряжений в этих зонах неравномерно, а зоны на наружной поверхности мало приспособлены для установки на них тензорезисторов из-за конструктивных недостатков. Кроме того, относительная длина этих зон меньше зон горизонтального диаметра. Зоны вблизи горизонтального диаметра обеспечивают меньшую чувствительность (почти в 2 раза), но зато в этих зона более равномерно распределена деформация, относительная длина их в 1,5 раза больше зон вертикального диаметра. Зоны горизонтального диаметра конструктивно и технологично очень доступны для установки на них тензорезисторов. Исходя из выше сказанного, для установки тензорезисторов выбираем зоны горизонтального диаметра, а недостаток чувствительности обеспечим другими средствами.
7.2 Выбор наружного радиуса.
Для расчета диметра кольцевого упругого элемента используется теория расчета тонких колец малой кривизны [1 стр. 52].
Величина вертикального жесткого участка упругого элемента характеризуется углом 900-l2. Зависимость этого угла от l1 показана на рис.3.5 [1 стр.54]. кривая 3 представляет зависимость между углами жесткого участка, при которых перемещения по вертикальной и горизонтальной осям одинаковы, т.е. формируем условия одинаковой работы тензорезисторов растяжения и сжатия. Из конструктивных соображений заделки опор и укрепления подушки выбираем минимальный угол 900-l2=150, отсюда l2=750, тогда в соответствии с кривой 3 l1=12,50.
7.3 Выбор ширины кольца.
Ширину кольца примем равную 10 мм, т.к. ширина тензорезистора 8 мм.
7.4 Выбор материала упругого элемента.
Материал упругого элемента - сталь 36НХТЮ (Е=2,1 1011 Па). Это высококачественная сталь, имеет хорошие упругие характеристики и очень часто применяется для изготовления упругих элементов.
7.5 Расчет внутреннего диаметра.
Из формулы:
, выразим rb
h=rн-rb подставим в формулу. Вε=0,6 - конструктивный коэффициент чувствительности [4 стр.44 рис. 2.6].
,
2εl bE (rn2-2rnrb+rb2)= BεrnF+Bεrb F
2εl bErn2-4εl bErnrb+2εl bE rb2- BεrnF+BεrbF=0
для удобства расчета подставим значения:
2*0,682*10-3*8*2,1*1011*202-4*0,682*10-3*8*2,1*1011*20rb+2*0,682*10-3*8*2,1*1011 rb2-0,6*20F+0.6*rbF=0
2.29*109rb2+(0.6F-9.167*1010)rb+9.167*1011*12F=0
так например для F=100 Н
rb100≈18.79
результаты остальных значений занесены в таблицу 1.
Похожие работы
... марок ФРГ. Благодаря внедрению новых технологий изготовления (высоковакуумное напыление, распыление, химическое осаждение из газовой фазы, фотолитография и т. д.) и новых материалов непрерывно расширяются сферы применения датчиков, недоступные ранее из-за их высокой цены. ЗАКЛЮЧЕНИЕ До недавнего времени конструкторы относились с предубеждением к емкостным датчикам, полагая, что схемы с емкостными ...
... ) 0,1098 4.4 Выбор сторожевого таймера. Т.к. работа системы происходит в автономном режиме и не предусматривает работу оператора с ней, то для случая зависания микро-ЭВМ в схему системы сбора данных добавляется интегральная микросхема MAX690AMJA – сторожевой таймер. Выполняющая две основные функции: выведение МП из состояния зависания и сброс МП при включении питания. Основные характеристики ...
... называется периодом (t). Оно состоит из длительности самого импульса (t1) и промежутком между импульсами (t2). Значения t1 и t2 можно рассчитать по следующим формулам: t1 = 0.693(R1+R2)C; t2 = 0.693R2C; 3.3 Проектирование панели управления устройством Рисунок 3.8 Панель управления Панель управления представлена кнопками, 7сегментными индикаторами, а также лампочкой, указывающей на ...
... центра для котельных установок. Создание такого центра обусловлено техническим заданием руководства УЖКХ, для того чтобы иметь постоянный контроль за процессом работы котельных установок в режиме реального времени. Диспетчерский центр должен находиться в здании УЖКХ п. Варламово. 3.1 Аппаратная часть В состав аппаратной части входи входят: а. Компьютер б. сетевая карта в. модем ...
0 комментариев