Порядок выполнения работы. 2.10.5.1. После собеседования с преподавателем по теоретической части работы получите у

2.10.5.1. После собеседования с преподавателем по теоретической части работы получите у него расходомер ИР-51, его паспорт и инструмент для демонтажа корпуса расходомера.

2.10.5.2 Изучите инструкции и правила работы с полученными приборами и оборудованием. Занесите в таблицу 2.10.1 основные параметры используемого оборудование и приборов.

2.10.5.3 Разберите корпус расходомера ИР-51 и выньте из корпуса индукционный преобразователь.

2.10.5.4 Зарисуйте форму магнитопpовода и укажите расположение на нем катушек, пунктиром покажите направление магнитного потока в магнитопpоводе.

2.10.5.5 Hаpисуйте сечение трубопровода в месте расположения электродов и укажите из какого материала сделаны стенки трубопровода и каким образом в нем установлены электроды.

2.10.5.6 Hаpисуйте схему устройства преобразователя, поясняющую возникновение э.д.с. на электродах преобразователя при протекании жидкости.

2.10.5.7 Выясните какое напряжение подводится к катушкам преобразователя, чем это объясняется и какой формы э.д.с. индуцируется на электродах преобразователя при равномерном движении жидкости.

Содержание отчета

Отчет оформляется в соответствии с общими указаниями и должен содержать указанные в разделах 2.10.4 и 2.10.5 эскизы, схемы, рисунки, таблицы, формулы и выводы.

Таблица 210.1 - Технические характеристики используемого оборудования

2.11 Лабораторная работа № 11
Исследование измерительной цепи, состоящей из трёх

Последовательно соединенных преобразователей на примере

Тензорезистивного преобразователя перемещения.

Цель работы

Исследование тензорезистивного эффекта, способов построения на его основе различных преобразователей неэлектрических величин с целью закрепления знаний, полученных в этой области на лекциях, и приобретение навыков проведения экспериментальных исследований.

Содержание работы

Расчет теоретических функций преобразования отдельных преобразователей исследуемой измерительной цепи.

Экспериментальное исследование функций преобразования недифференциального и дифференциального тензорезистивных преобразователей перемещения, обработка результатов измерения с целью определения свойств отдельных преобразователей и всей цепи, а также их параметров и характеристик. Сравнение расчетных и экспериментальных данных.

Подготовка к работе

Самостоятельная подготовка студентов к работе осуществляется по следующим разделам:

- изучение теории тензорезистивного эффекта, упругих элементов, видов

измерительных цепей;

- подготовка математического аппарата для расчета теоретических функций

преобразования, для проведения эксперимента и обработки данных;

- составление плана исследований и знакомство с необходимой аппаратурой.

Литература \1\ - С. 73 - 81; 112 - 131; \ 2 \ - С. 66 - 71; 92 - 102; \ 3 \ - С. 251 - 256; 261 - 265; \ 4\ - С. 28 - 34; 69 - 74; 86 - 90; 246 - 254; \ 5\ - С. 61 - 66; 213 - 216 ; Конспект лекций .

Вопросы для самопроверки

2.11.4.1 Нарисуйте функциональные схемы тензорезистивных преобразователей перемещения недифференциального и дифференциального типа. Напишите выражения для определения их коэффициентов преобразования.

2.11.4.2 Нарисуйте схемы наиболее широко используемых упругих преобразовательных элементов с входной величиной в виде линейного перемещения и выходной величиной в виде деформации . Напишите выражения для их функций преобразования

2.11.4.3 Объясните, в чём заключается явление тензорезистивного эффекта. Напишите выражение, определяющее полное относительное изменение сопротивления тензорезистора при его деформации

2.11.4.4 Напишите выражение связывающие: относительное изменение геометрических размеров тензорезистора с коэффициентом Пуассона; относительное изменение удельного сопротивления тензорезистора с механическим напряжением, возникающем в нём при деформации, и модулем упругости материала ; относительное изменение сопротивления тензорезистора с коэффициентом Пуассона и тензорезистивным коэффициентом материала тензорезистора

2.11.4.5 Объясните, что такое коэффициент тензочувствительности К_Т, напишите выражение для его определения.

2.11.4.6 Рассчитайте относительные отклонения удельного сопротивления , геометрических размеров , полного сопротивления и коэффициент тензочувствительности для тензорезисторов: из константа; из р-кремния А[100]); из n-кремния (С[110]), находящихся под воздействием продольного механического напряжения , где Е-модуль упругости материала тензорезистора, = 10^-3 [ЕОД], - продольная деформация тензорезистора. Результаты расчетов сведите в таблицу 2.11.2.

2.11.4.7 Объясните, в чём заключается основное различие в проявлении тензоэффекта в металлах и полупроводниках.

2.11.4.8 Нарисуйте схемы конструкций проволочных, фольговых и полупроводниковых тензорезисторов .

2.11.4.9 Объясните каким образом осуществляется механическая связь тензорезистора с упругим преобразовательным элементом.

2.11.4.10 Напишите выражения для функции преобразования и коэффициента преобразования тензорезистивного преобразователя перемещения недифференциального и дифференциального типа.

2.11.4.11 Объясните, в чем заключается метод наименьших квадратов, применяемый для аппроксимации функциональных зависимостей. Напишите формулы для определения коэффициентов уравнений первого и второго порядка , используемых для аппроксимации по методу наименьших квадратов .

2.11.4.12 Составьте методику экспериментального исследования функций преобразования тензорезистивных преобразователей перемещения недифференциального и дифференциального типа. Нарисуйте функциональную схему экспериментальной установки .