Канал измерения избыточного давления

Выбор датчика избыточного давления

Наименование датчика: М-43-ДИ

Модель: 3163

Pmax =16 МПа

Pmin: АП 4,0

МП, МП1 1,0

Ряд пределов измерения по ГОСТ 22520, Мпа: 1.0; 1.6; 2.5; 4.0; 6.0; 10; 16.

Расчет погрешности для данного датчика:

· g=0,2 – основная погрешность;

Дополнительная погрешность, вызванная воздействием вибрации, не превышает значений g¦, определяемых формулой:

где Pmax – максимальный верхний предел измерений для данной модели датчика (Pmax=16 Мпа);

Pв – давление настройки модели (Pв=4 Мпа)

Определение дополнительной погрешности датчика g_т, вызванную изменением температуры окружающего воздуха в рабочем диапазоне температур:

Где gт1 принимает значение: ±0,2 для датчиков со значением ½g½, равным 0,25

После воздействия предельных температур изменение значения выходного сигнала датчика не должно превышать значений

, определяемого формулой:

где ½g½ - абсолютное значение предела допускаемой основной погрешности ().

· Определение суммарной погрешности для данного датчика:

Выбор образцового сопротивления

Для преобразования выходного сигнала преобразователя давления (ток I=20мА) в стандартное напряжение (±5 В) использую образцовое сопротивление.

R=U/I=5B/0.02A=250 Ом

Номинальная мощность: P=I²·R=0.02²·250=0.1 Вт

Данное сопротивление выбираем из справочника, равное С2-13:

· R ном = 249 Ом;

· P ном = 0,25 Вт;

· Допускаемые отклонения ±0,1

Расчет статических номинальных метрологических характеристик измерительного канала (ИК).

Для того, чтобы упростить расчёты, исключим начальное смещение выходного сигнала датчика избыточного давления путём введения в схему измерительного канала каскада из 2-х дифференциальных усилителей.

где - номинальная статическая функция преобразования ИК;

а – начальное смещение;

А – чувствительность.

;

при i = 1,2..N-1.

Расчет систематической составляющей погрешности ИК и среднеквадратического отклонения (СКО) систематической составляющей погрешности.

где B, b – случайные составляющие погрешности.

Вычисляем вспомогательные величины:

х – входная величина (x=P= 2100 кПа)

при i = 0,1,2..N-1;

;

при i = 0,1,2..N-1;

;

s(D_с(P))=11кПа

Канал измерения температуры.

Выбор термометра.

Выбрал термометр ТП237-01, для которого номинальное сопротивление равно R₀=100 Ом, чувствительность S=0,4 Ом/К.

Сопротивление термометра при рабочей температуре Т=318К:

Вычисляем основную погрешность термометра:

Для термометров сопротивления предел допускаемого значения основной погрешности определяется по формуле:

где - предел допускаемого значения систематической составляющей погрешности ;

- предел допускаемого значения среднего квадратического отклонения составляющей погрешности (при Т = 318 К)

=15/100=0.15

=[0,0025·(273.15-T)]=[0,0025·(273.15-318)]=0,112125 K

=0.15±2·0,112=0.374 K

Расчет моста.

Мост предназначен для измерения электрических сопротивлений в цепях постоянного тока, для проверки измерительных приборов и устройств к термометрам сопротивления.