Способы измерения давления вспомогательными средствами
Анализ измерений абсолютного давления с помощью датчика пьезорезисторного посредством встроенного кремниевого пьезорезистора. Зависимость выходного напряжения от давления при комнатной температуре. Характеристика вычисления коэффициента линейности.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | отчет по практике |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 04.12.2018 |
| Размер файла | 180,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
УрФУ
Кафедра экспериментальной физики
Отчет
по лабораторной работе
«ДАВЛЕНИЕ, ДАТЧИКИ ДАВЛЕНИЯ»
Преподаватель:
Соковнин С.Ю.
Студенты:
Вьюхин Е.А.
Екатеринбург 2018
Цель работы: Ознакомиться со способами измерения давления вспомогательными средствами. Исследование принципов работы датчика давления и его основных свойств.
Характеристики проборов и оборудования:
1) Датчик пьезорезисторный MPX2100AP. Предназначен для измерения абсолютного давления посредством встроенного кремниевого пьезорезистора.
Таблица 1. технические параметры датчика MPX2100AP.
|
Макс. рабочая температура |
-40 °С |
|
|
Мин. рабочая температура |
125 °С |
|
|
Макс. напряжение питания |
16 В |
|
|
Мин. напряжение питания |
10 В |
|
|
Мин. рабочее давление |
0 кПа |
|
|
Макс. рабочее давление |
100 кПа |
|
|
Чувствительность |
0.4 мВ/кПа |
|
|
Погрешность |
± 5% |
2) Мультиметр Мастер М-832.
Таблица 2. Технические параметры мультиметра с-832.
|
Диапазон измерения постоянного напряжения |
0-1000 В |
|
|
Погрешность измерения в режиме измерения в диапазоне 200 мВ при 18-28 °С и влажности на более 75% |
± 0.25% ± 2 единицы младшего разряда |
3) Манометр образцовый ГОСТ 6521-60.
Таблица 3. Технические параметры манометра.
|
Диапазон измерения давления |
0-100 кгс/см2 |
|
|
Погрешность измерения |
± 0.25% |
|
|
Класс точности |
0.4 |
4) Источник постоянного напряжения GPC-3030DQ.
Накачивая давление с помощью ручного насоса и отслеживая его значение с помощью манометра, заносим в таблицу значения давления в интервале от 0 до 100 кгс/см2 с шагом 2 кгс/см2 , параллельно снимаем показания выходного напряжения с пьезорезисторного датчика и также заносим его в таблицу. Данные измерения проводятся при условии, что температура датчика приблизительно равна комнатной температуре и при напряжении на генераторе 10 В. Экспериментальные данные приведены в таблице 5. датчик пьезорезисторный давление температура
Таблица 4. технические параметры GPC-3030DQ.
|
Диапазон напряжений |
0-30 В |
|
|
Диапазон токов |
0-3 А |
|
|
Относительная погрешность |
± 0.5% ± 2 единицы младшего разряда |
Блок-схема установки:
Экспериментальная часть.
Таблица 5. Зависимость выходного напряжения от давления при комнатной температуре.
|
Давление, кгс/см2 |
Выходное напряжение, мВ |
|
|
0 |
43.3 |
|
|
5 |
45.8 |
|
|
10 |
47.9 |
|
|
15 |
50.1 |
|
|
20 |
52.5 |
|
|
25 |
54.7 |
|
|
30 |
57.2 |
|
|
35 |
59.3 |
|
|
40 |
61.8 |
|
|
45 |
63.8 |
|
|
50 |
66.2 |
|
|
55 |
68.3 |
|
|
60 |
71.2 |
|
|
65 |
73.1 |
|
|
70 |
75.4 |
|
|
75 |
77.6 |
|
|
80 |
79.5 |
|
|
85 |
81.4 |
|
|
90 |
85.5 |
|
|
95 |
86.3 |
|
|
100 |
88.1 |
Коэффициент линейности вычисляется по формуле:
мВ*см2/кгс
Проводим те же самые измерения, но уже нагревая датчик с помощью кружки с горячей водой. Результаты приведены в таблице 6.
Таблица 6. Зависимость выходного напряжения от давления при повышенной температуре.
|
Давление, кгс/см2 |
Выходное напряжение, мВ |
|
|
0 |
38.8 |
|
|
5 |
40.7 |
|
|
10 |
42.6 |
|
|
15 |
44.5 |
|
|
20 |
46.2 |
|
|
25 |
48.2 |
|
|
30 |
50.1 |
|
|
35 |
51.8 |
|
|
40 |
53.7 |
|
|
45 |
55.7 |
|
|
50 |
57.5 |
|
|
55 |
59.5 |
|
|
60 |
61.5 |
|
|
65 |
63.2 |
|
|
70 |
64.7 |
|
|
75 |
66.6 |
|
|
80 |
68.6 |
|
|
85 |
70.3 |
|
|
90 |
71.8 |
|
|
95 |
73.3 |
|
|
100 |
74.7 |
Коэффициент линейности вычисляется по формуле:
мВ*см2/кгс
Погрешность измерений в данном опыте определяется следующими погрешностями:
1. Погрешность мультиметра: 0.25%
2. Погрешность манометра 0.4%
3. Погрешность датчика: 5%
4. Погрешность источника: 0.5%
5. Субъективная погрешность: 0.25%
6. Методическая погрешность: 2 %
Итоговая погрешность вычисляется по формуле:
,
(k=1,1 при доверительной вероятности 0,95).
б
Вывод: В ходе данной лабораторной работы был изучен принцип работы датчика давления, проведены измерения и построена зависимость выходного напряжения датчика от давления, подаваемого на него. Были построены графики данных функций с учетом погрешности, рассчитаны коэффициенты линейности; также было определено, что с ростом температуры коэффициент растет. Зависимость показаний датчика от температуры можно уменьшить заменой аналоговых датчиков на цифровые; теплоизоляцией или эффективным отведением тепла от датчика.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Требования к реакции, надежности, компактности, чувствительности датчиков давления. Влияние электромагнитной помехи на показания пьезорезистивного датчика давления. Измерение атмосферного давления с помощью манометра. Калибровка пьезорезистивного датчика.
контрольная работа [593,3 K], добавлен 29.12.2012Тензорезистивный датчик давления. Схема тарировки датчика. Проверка влияния электромагнитной помехи на показания устройства. Принципиальная схема зажигания разряда. Уравнение зависимости давления от напряжения на датчике. влияние разряда на показания.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 29.12.2012Использование серийных микропроцессорных датчиков давления серии "МЕТРАН" вразработке математической модели датчика давления и реализации ее в системах измерения давления. Аналогово-цифровой преобразователь системы: параметры структурных составляющих.
курсовая работа [32,0 K], добавлен 27.02.2009Методы измерения давления с помощью пьезорезистивного датчика Siemens KPY 43A № 35, определение его калибровочной зависимости и выполнение тарировки. Влияние электромагнитной помехи на показания датчика. Образцовый ртутный манометр, весы рейтерного типа.
контрольная работа [854,3 K], добавлен 29.12.2012Разработка датчика для измерения давления, развиваемого мощными энергетическими установками и агрегатами выдачи сигнала, пропорционального давлению на вход системы автоматического регулирования. Анализ работоспособности датчика и преобразователя энергии.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 27.07.2014Информационно-измерительные системы на объектах трубопроводного транспорта. Классификация датчиков, единицы измерения давления. Защита манометров и преобразователей давления, исследование скважин. Функциональная схема интерфейса "токовая петля".
дипломная работа [917,1 K], добавлен 19.06.2011Требования к разрабатываемой системе по слежению атмосферного давления. Применение 8-разрядного микроконтроллера ATmega128. Технические характеристики датчика давления BMP 180. Разработка принципиальной схемы микропроцессора, кодирование информации.
курсовая работа [661,2 K], добавлен 23.10.2015Расчет струнного датчика для измерения давления грунта на фундамент. Электрические и метрологические характеристики прибора. Конструкция датчика, указания по его монтажу. Вычисление температурного коэффициента для разработанного измерительного модуля.
курсовая работа [546,8 K], добавлен 20.12.2012Метод переменного перепада давления измерения расхода газа. Описание датчика разности давлений Метран-100-ДД. Описание схемы электронного преобразователя, схема соединительных линий измерительного датчика. Возможные неисправности и способы их устранения.
курсовая работа [398,6 K], добавлен 02.02.2014Особенности эксплуатации приборов для измерения давления в управлении технологическими процессами и обеспечении безопасности производства. Назначение и классификация приборов; принцип работы манометров, вакуумметров, барометров, тягометров, датчиков.
презентация [288,6 K], добавлен 08.10.2013Емкостные датчики измерения влажности: требования и функции. Технические характеристики датчика измерения температуры. Устройство и принцип работы датчиков измерения качества воздуха, основные требования в соответствии с условиями их эксплуатации.
реферат [968,1 K], добавлен 17.06.2014Общие сведения о микроконтроллере ADuC812, его функциональная блок-схема. Использование памяти данных. Пример процесса побайтного программирования. Векторы прерываний и уровни приоритетов. Выбор датчиков давления и влажности. Параметры контроллера экрана.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 14.11.2010Технология измерения количества и показателей качества нефти при транспортировке. Средства автоматизации, применяемые на СИКН № 3. Анализ существующих средств измерения давления. Направления усовершенствования системы автоматизации ООО "Балтнефтепровод".
дипломная работа [875,4 K], добавлен 29.04.2015Обзор принципа работы расходомеров переменного перепада давления, электромагнитных и переменного уровня. Измерение расхода и количества веществ с целью управления ими. Установление зависимости расхода вещества от перепада давления на сужающем устройстве.
реферат [49,3 K], добавлен 03.02.2013Классификация физических явлений и эффектов, применяемых при конструировании устройств получения первичной измерительной информации. Виды упругих элементов. Расчет чувствительного элемента датчика давления и первичного измерительного преобразователя.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 16.04.2012Рассмотрение свойств, устройства и конструкции манометра, проектируемого измерительного преобразователя, предназначенного для измерения давления на выходе внешнего датчика, его преобразования в цифровой сигнал и вывода полученного сигнала на ЖКИ.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 03.12.2010Общая информация о предприятии, история его развития, мощности и цели деятельности. Назначение узла подачи ингибитора коррозии и нейтрализатора. Система управления Delta V, ее основные достоинства. Подключение датчика давления metran Rosemount 3051S.
отчет по практике [1,4 M], добавлен 15.12.2013Использование громкоговорителя прямого излучения для преобразования механических колебаний в акустические. Особенности устройства диффузора. Излучение пульсирующей сферы. Формула звукового давления. Зависимость коэффициента направленности от угла.
контрольная работа [285,2 K], добавлен 16.11.2010Эквивалентная схема измерения температуры с использованием термопреобразователя сопротивления. Анализ модели датчика температуры. Выбор источника опорного напряжения. Расчет коэффициента усиления и напряжения смещения дифференциального усилителя.
курсовая работа [883,7 K], добавлен 26.12.2013Описание котла как объекта регулирования давления пара. Принципиальная, функциональная и структурная схема регулятора, его передаточная функция, уравнение динамики и статики. Расчет исполнительного механизма. Схема установки с комбинированным отоплением.
курсовая работа [10,4 M], добавлен 05.04.2016
