Описание и порядок выполнения работы. В работе исследуются характеристики деформационных манометров, основу которых составляют первичный преобразователь давления в перемещение (мембрана) и

В работе исследуются характеристики деформационных манометров, основу которых составляют первичный преобразователь давления в перемещение (мембрана) и преобразователь перемещения в электрический сигнал.

Основу конструкции испытуемых датчиков давления составляет кремниевая пластина, на которой формируются диффузией два полупроводниковых тензорезистора. Под одним из тензорезисторов травится выемка до образования чувствительной мембраны. Оба тензорезистора соединены последовательно: один воспринимает деформации мембраны, второй служит для термокомпенсации. Кремниевая пластина разделяет внутреннюю полость датчика на две части.

Контролируемое давление подаётся к датчику с верхней стороны мембраны, а нижняя часть полости датчика соединена с окружающей средой и находится под барометрическим (атмосферным) давлением. Под действием разности давлений мембрана изгибается и на тензорезистор действует деформирующее (сжимающее или растягивающее) усилие, вызывая изменение сопротивления резистора пропорционально разностному (избыточному) давлению.

На цепочку тензорезисторов подается постоянное напряжение от стабилизированного источника, а падение напряжения на измерительном тензорезисторе фиксируется вольтметром.

Оборудование, используемое при выполнении работы. Схема установки ИВ2 представлена на рис. 11.1:

· Лабораторный стенд в составе:

установка лабораторная ИВ2,

универсальный цифровой прибор GDM-8135 (мультиметр).

· Исследуемые датчики давления:

изготовитель - фирма MOTOROLA,

номинальный диапазон измерений 0,01…0,50, МПа.

· Основная погрешность:

образцового МPХ42500Р/KO525AL - не более 0,5 %;

испытуемого MPX425001/KO525AK - не более 2,0 %.

· Контрольный стрелочный манометр, модель 11202, класс точности 0,4.

· Назначение клапанов:

Клапан управления – включение подачи давления к датчикам;

Клапан 1 – быстрый (аварийный) сброс давления;

Клапан 2 – медленный сброс давления.

Методика выполнения эксперимента:

1. Предварительно установить переключатель режимов в положение «Ручн» и включить питание установки ИВ2 от сети ~220 В. Включить переключатели «Компрессор» и «Клапан управления» и контролировать нагнетание давления в пневмосистеме установки по контрольному стрелочному манометру. При достижении давления в системе 0,255…0,260 МПа (не более!) выключить компрессор.

ВНИМАНИЕ! Нагнетание давления выше 0,27 МПа ОПАСНО.

2. Кратковременно включая переключатель «Клапан 2», медленно сбрасывать давление и, останавливая стрелку манометра на значениях 0,25…0,05 МПа (с шагом 0,01 МПа), регистрировать с помощью вольтметра выходные сигналы датчиков давления, подключая поочередно вольтметр к образцовому и испытуемому датчикам с помощью переключателя на пульте-адапторе. По окончании измерений включить «Клапан 1» и полностью сбросить давление в пневмосистеме. Выключить питание установки ИВ 2.

3. Вычислить чувствительность датчиков давления (В/МПа)

S_dd = (U _0,16 – U _0,14) / 0,02,

где U _0,16, U _0,14 – показания вольтметра в контрольных точках 0,16 и 0,14 МПа.

4. Построить нагрузочные характеристики обоих датчиков давления Р _расч =
= f (Р _к), где Р _расч = U_dd / S_dd - расчетное значение давления по показанию датчика, Р _к - точки измерения давления по контрольному манометру.

5. Вычислить относительные погрешности измерений давления испытуемым датчиком, используя в качестве действительных значений давления расчетные значения показаний образцового датчика: γ = 100 (P _o - P _и) / 0,25 %.