Міністерствоосвіти і науки РФ
ГОУ ВПОВ«Волзька державна інженерно-педагогічний університетВ»
КафедраАвтомобільний транспорт
Контрольнаробота
Тема:Прилади контролю тиску
Виконав: Артемов А.Н.
Група АСЗ-07-1
Перевірила: Крівенкова Е.Н.
Н. Новгород 2011
Електричнівимірювальні прилади складаються з датчика і покажчика (приймача), з'єднанихміж собою проводами. Датчик встановлюється в місці вимірювання і перетворюєвимірювану фізичну величину в електричний сигнал. У приймачі цей сигналвідчуває зворотне перетворення за допомогою стрілки і шкали, отградуированнойв одиницях фізичної вимірюваної величини.
Електроннівимірювальні системи розширюють можливості як в кількості контрольованихпараметрів, так і в способах відображення інформації. Зокрема, в такихсистемах приладовий щиток може бути замінений дисплеєм.
Датчики тиску
Обов'язковим елементомдатчика тиску є мембрана - плоска або гофрована пластина,виконана з бронзи чи якогось іншого пружного матеріалу, жорстко затисненапо краях. Герметична порожнина, розташована під мембраною, повинна з'єднуватисячерез штуцер з порожниною вимірювання тиску. У більшості випадків мембранупостачають жорстким центром, на якому укріплюють пристрій, що зв'язує мембрануз передавальним механізмом. Зі зміною тиску мембрана прогинається і їїжорсткий центр переміщається. Зв'язок переміщення жорсткого центра hзвеличиною вимірюваного тиску Р. як показано на рис. 1, а. нелінійна, причомугофрована мембрана при інших рівних умовах більш чутлива дозміни тиску, ніж плоска Відмінність датчиків тиску один від одного восновному полягає в тому. як у них переміщення жорсткого центра перетвориться велектричний сигнал. Це залежить від системи вимірювання, в якій використовуєтьсядатчик. На рис. 1, 6, зображений датчик тиску масла, забезпечений реостатнимдатчиком. Штовхач, закріплений в жорсткому центрі мембрани, через г
ойдалкувпливає на повзунок реостата, який при цьому повертається навколо своєїосі.
Зворотний рухповзунка відбувається під дією пружини. Дросель, запресованих в штуцердатчика, створює великий опір протіканню масла і перешкоджаєвиникненню коливань повзунка реостата при різкій зміні тиску.Повзунок сполучений з масою датчика, і зміна опору реостатавідбувається між його висновком і В«масоюВ».
У датчику імпульсноїсистеми (рис. 1, в) на жорсткий центр мембрани спирається виступом пружнапластина з контактом, сполученим з В«масоюВ». Інший контакт закріплений на плечіП-образною біметалічної пластини, з навитої на ньому спіраллю, один кінецьспіралі приварений до пластині, інший з'єднаний через пружний токовод з виведеннямдатчика.
Рис. 1. Мембраннідатчики тиску
а - залежність перемі-домлення жорсткого центру мембрани hвідтиску Р; б - реостатний датчик; в - датчик імпульсної систе-ми; г - датчик сигналі-затору;1 - штуцер; 2 - мембрана; 3 - реостат; 4 - повзунок 5 - пружна пластина знерухомим контактом; 6 - термо-біметал із спіраллю і рухомим контактом; 7- Регулятор; 8 - нерухомий контакт; 9 - рухомий контакт
Друге плече П-образноїбіметалічної пластини закріплено на пружній тримачі, положення якогоможна змінити поворотом впливає на нього регулятора. Це дозволяєздійснювати настройку датчика, змінюючи початкове зусилля притисненняконтактів один до одного. Зміна тиску переміщує жорсткий центр мембрани,при цьому змінюється зусилля притиснення контактів один до одного і відповіднозмінюється відносний час перебування їх у замкнутому стані.
Датчик сигналізаторааварійного тиску (рис. 1, г) має просту конструкцію. На жорсткий центрмембрани спирається важіль вимикача, який і замикає контакти, якщотиск перевищує задані межі або, в залежності від призначення датчика,якщо тиск падає нижче допустимих меж.
Датчики електроннихінформаційних систем
Застосування електронікидозволяє розширити клас датчиків, що використовуються в інформаційних системах.
Для виміру тискувикористовуються кремнієві датчики. Шляхом травлення по тонкоплівкової технологіїна поверхні кристала кремнію формується кругла діафрагма, на якуметодом дифузії наносяться плівкові резистори. Якщо до діафрагми прикладаєтьсятиск, опір одних резисторів збільшується, інших зменшується, щоі формує за допомогою мостової схеми сигнал з датчика. Температурназалежність сигналу таких датчиків вимагає компенсації.
п'єзорезистивних ефектполягає в зміні провідності при механічному напрузі в кристалінапівпровідника, що пов'язано зі зміною рухливості носіїв електрики вкристалічній решітці. Коефіцієнт тензочутливості у кремнію досягаєзначень від 1 до 150. Як правило, пьезорезістори формуються в кремнієвійдіафрагмі відразу у вигляді мостової схеми, поєднаної з електронним підсилювачем (інтелектуальнийдатчик тиску). В залежності від товщини діафрагми і способу передачіінформації ці датчики можуть вимірювати тиск в діапазоні 1 ... 10000 Па і дотемператур порядку 250 В° С. Точність порядку В± 3% (фірма Honeywell). Вмікроісполненііі (діаметр датчика до 5 мм) вони можуть поєднуватися з чіпами,передають інформацію про тиск у шинах. Типова чутливість порядка 3мВ/кПа
магнітоелектричніпокажчики
В якостімагнітоелектричних покажчиків на автомобілях найбільш поширенітрьохобмотувальні логометри. Логометр має дві обмотки L1іL2, розташованіспіввісно, ​​але намотані зустрічно. Третя обмотка L3перпендикулярнапершим двом (рис. 2, а). Застосування трьох обмоток дозволяє підвищити точністьлогометра, оскільки розширює можливості його шкали до 120-160 градусів.
Поруч з обмоткамирозташовується постійний магніт, здатний повертатися на своїй осі. вінвстановлюється в напрямку дії сумарної магніторушійної сили всіх трьохобмоток. Магніт з'єднаний зі стрілкою приладу.
датчикавтомобіль магнітоелектричний покажчик
Рис 2. Логометріческійпокажчик:
а - електричнасхема, б - векторна діаграма магніторушійних сил обмоток; 1 - рухливиймагніт; 2 - нерухомий магніт; 3 - стрілка.
Величина сили струму 1 2 в обмотках L 2 іL 3 постійна,сила струму Ijвобмотці L 1 змінюєтьсяіз зміною опору датчика магніторушійної сили (МДС) обмоток F 1 f F 2 іF 3 дорівнюютьдобутку сил струму відповідних обмоток на число витків обмоток. МДС повертикальної осі F y створюєтьсятільки обмоткою L 3 F y =F 3 ;МДСпо горизонтальній осі F x визначаєтьсярізницею МДС F) іF 2 ,такяк зти обмотки включені зустрічно F x =F 1 -F 2 .МДСF, за напрямкомякої встановлюється постійний магніт, дорівнює геометричній сумі F y іF x . Нарис. 2, б представлена ​​векторна діаграма МДС для випадків, коли МДС F t більшеF 2 (Опірдатчика мало, струм l t великий)і F 2 більшеF ^ (велике значенняі мало значення Ц). По векторних діаграм видно, що сумарна МДС Fповертаєтьсявідносно горизонтальної осі в залежності від величини опору датчикавліво або вправо, тобто кут повороту магніта і пов'язаної з ним стрілки приладупрагне до 180 В°. Все більше знаходять поширення логометри з перемиканнямобмоток електронною схемою, що дозволяє розширити шкалу приладу майже до 360 В°.
До особливих достоїнствлогометра слід віднести незалежність його показань від величини напругихарчування, так як з ростом напруги, наприклад заходів, струми всіхоомоток, і отже, і їх МДС зростають пропорційно, так щосумарна МДС залишається колишньою. Опір температурної компенсації R,.Виконується з дроту з малим температурним коефіцієнтом опору(Константан, манганін), воно практично не змінюється зі зміною темпера-тури,і оскільки його величина значно перевищує сум-Марн величину опоруобмоток 1_ 2 і L 3 ,струм і, отже, МДС цих обмоток стають мало залежні від температури.Якщо обмотки виконані з дроту, опір якого мало реагує на температуру,то R T відсутня.На рис. 3. представлена ​​конструкція логометра. Магніт може повертатися навколосвоєї осі, на корпус якої закріплена стрілка. Обмотки намотані напластмасовий каркас. Магнітний екран запобігає вплив зовнішніх полів напоказання приладу. Повернення стрілки в нульове положення при відключенні приладувідбувається за рахунок сили притягання магніту до невеликого нерухомому магніту,вбудованому в нижню половину каркаса.
Література
1. Чіжков Ю.П., Акімов О.В.Електрообладнання автомобілів. - М.: За кермом, 1999.
2. Асмолов Г.І., Рожков В.М., СоколовВ.Г. Види інформації та датчики в системах транспортної телематики: Навчальнийпосібник/МАДІ. - М., 2008.-74с
3. Данів Б.А., Рогачов В.Д. Електронніприлади автомобілів. - М.: Транспорт, 1994.
