Датчики динамометра

В разработанной схеме используется коэффициент усиления 6,3.R1 выбираем подстроечный на 6,8 Ом.Рис 11 Принципиальная схема микросхемы REF192В таблице 4 указано назначение выводов микросхемы AD623Таблица 1 - Назначение выводов микросхемы AD623НомерНаименованиеНазначение1-RGВывод подключения резистора2-INВходное напряжение(-)3+INВходное напряжение(+)4-VsВход для отрицательного потенциала напряжения питания5RefВход опорного напряжения6OutputВыходное напряжение7+VsНапряжение питания8+RgВывод подключения резистораТемпературный коэффициент при коэффициенте усиления = 1 – от 5 до 10 ppm/C, при коэффициенте усиления >1 – 50 ppm/C.Анализ и расчет погрешностей проектируемого средства измеренияНа практике в динамометрических датчиках встречается много разновидностей систематических и случайных погрешностей, имеющихразличные способы расчёта.В данной курсовой работе будут посчитаны следующие типы погрешностей: погрешность тензорезисторов и температурная погрешность усилителя.4.1 Погрешность тензорезисторовЛюбое приращение величины сопротивлений резисторов формирует выходное напряжение, которое поступает на вход инструментального усилителя.Данный вид отклонения относится к систематической составляющей погрешности.Предположим, что предельное отклонение сопротивления каждого тензорезистора в партии от номинального составляет 2%.По факту в худшем случае тензорезисторы измерительного моста будут иметь следующий номинал:Тогда величина приращения сопротивления будет равна:То получим следующие значение напряжения на выходе моста:Абсолютная погрешность измерения:,т.е значение напряжения на выходе можно написать:В.Относительная погрешность измерения: ,4.2 Температурная погрешность усилителяК инструментальному операционному усилителю подключается резистор, задающий коэффициент усиления. В спроектированной схеме используется разистор на 100Ом, который обеспечивает усиление сигнала с выхода моста Уитсона в 1000 раз.Температурный коэффициент сопротивления характеризует относительное изменение сопротивления резистора при изменении температуры окружающей среды на 1 °С.Разработанный датчик рассчитан на работу при температурахот + 5 °С до +35 °СВ схеме инструментального усилителя AD623 применяетсярезистор RT0603FRE07100RL на 6,3 Ом, имеющий ТКС 50 ppm/K , с рабочей температурой -55 до 125 °C производителя YAGEO.50ppm/k=Изменение сопротивления инструментального операционного усилителя на всем температурном диапазоне составляет:Исходя из найденного значения изменения сопротивления, можно рассчитать максимальное значение сопротивления в схеме ОУ:При R=6,3 Ом, ток на выходе инструментально усилителя будет равным: 0,004 А.При сигнал на выходе инструментального усилителя будет равен:I=0,0252/6,30945=0,003994 ААбсолютная погрешность: А,т.е значение тока на выходе можно написать:Относительная погрешность:,где - значение тока, полученное при идеальных условияхСуммарная относительная погрешность датчика:δΣ=2,16+0,15=2,31%, что не превышает предельно допустимую по заданию.ЗаключениеВ данной курсовой работе рассмотрены тензорезистрные датчики силы Принцип датчика: преобразование деформации (растяжение/сжатие) в электрический сигнал. Рассчитана конструкция упругого элемента датчика (высота h, относительная деформация , сила F). Кроме этого осуществлены расчёты основных параметров измерительной цепи, таких как:.В рамках данной курсовой работы разработана схема, состоящая из упругого элемента, тензомоста, инструментального усилителя.В данной курсовой работе вычислена погрешность тензорезисторов и температурная погрешность усилителя.Относительная погрешность датчика: Список использованных источников1. ИЗМЕРЕНИЕ НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН. Методические указания. Составитель: Борис Борисович Винокуров.2. Пономарев С.Д.. Андреева Л.Е. Расчет упругих элементов машин и приборов. М.: Машиностроение. 1980. 326 с.3. Проектирование датчиков для измерения механических величин / под ред. Е.П. Осадчего. М.: Машиностроение. 1979. 480 с.4. Клокова Н.П. Тензорезисторы:теория, методика расчета, разработки. М.:Машиностроение. 1990. 224 с.