2-modul. Bosim datchiklari

Q = kF = kPS (1.3.1)

bu yerda k – pezoelektrik doiymisi Kl/N, R - ta’sir etuvchi bosim.

Datchik chiqishidagi kuchlanish
u = Q/C (1.3.2)

ifodasi bilan aniqlanadi. Bu yerda C – o‘lchash zanjiridagi umumiy sig‘im.

Kvars boshqa p’ezoxususiyatlarga ega bo‘lgan segnetoelektriklar ichida mexanik jihatdan mustaxkam va qattiqligiga ega bo‘lgani uchun menbranani qattiq deformatsiyalanishiga yo‘l qo‘ymaydi. Bu esa pezoelektrik effektni uzatilishini kechiktirmaydi. Shuning uchun bunday pezoelektrik datchiklarni yuqori chastotali tebranishlarni aniqlashda ham ishlatish imkonini beradi. Kvarsni p’ezoelektrik doiymisi 2·10^-12 K/N teng bo‘lib, haroratga kam bog‘liqligi yuqori haroratli jarayonlarda bosim datchigi sifatida qo‘llanilanishiga olib keladi.


1.26. Rasm. Tenzoqarshilikli bosim o‘lchash datchigining o‘rnatilish sxemasi
Quyidagi 1.27-rasmda esa tenzoqarshilikli bosim o‘lchash datchigining o‘rnatilish sxemasining MATLAB dasturida yaratilgan modeli berilgan. Bu model orqali tenzoqarshilikli bosim o‘lchash datchigining deyarli barcha rejimlardagi parametrlarini ko‘rish imkoni mavjuddir.

1.27. Расм. Тензоқаршиликли босим ўлчаш датчигини ўрнатилиш схемаси
Rossiyaning asosiy bosim datchiklarini ishlab chiqaruvchi firmalarida tenzoqarshilik «sapfirga kremniy» strukturasi ko‘rinishida, avtomatlashtirish qurilmalarini ishlab chiqarishda dunyoda ikkinchi reytingda turuvchi Siemens firmasida «kremniyga kremniy» strukturasida ishlab chiqilmoqda.

Ko‘p adabiyotlarda tenzoqarshilikli bosim datchiklarini asosiy elementini tashkil etuvchi «tenzoqarshilik»ni «tenzoaylantiruvchi» deb ham atalmoqda.

1.29. Расм. «Сапфир-22» маркасидаги босим датчиги схематик тузилиши.
а) 1- тензокаршилик, 2- электрон блок. б) 1,2- менбрана, 3- кучни узатувчи ричаг, 4- тензокаршилик, 5- электрон блок.
Tenzoqarshilikli bosim datchiklarida datchikka ta’sir etuvchi qismi ikki xil bo‘lishi mumkin. Bevosita bosim ta’sir etishi mumkin yoki natijaviy kuch richag orqali uzatilishi mumkin. Bosim bevosita ta’sir etuvchi tenzoqarshilikli bosim datchiklarida o‘lchash intervali aniq belgilanadi. Bu oraliqnni qayta boshqa oralkni o‘lchash uchun sozlab bo‘lmaydi. Ikkinchi tur, ta’sir richag orqali kuch ta’sirida uzatiladigan tenzoqarshilikli bosim datchiklarida o‘lchash oraliqlarini ma’lim oraliqlarga qayta sozlash mumkin. Qayta sozlash datchikni elektron blokida joylashgan kalitlar orqali yoki agar tenzoqarshilikli bosim datchigi mikroprotsessorli bo‘lsa maxsus programmator orqali amalga oshiriladi. Misol uchun «Sapfir-22M-DI» tenzoqarshilikli ortiqcha bosimni o‘lchash datchigini «2050» modelini quyidagi intervallardagi ortiqcha bosimni o‘lchashga sozlash mumkin:

0 dan 0,4 mPa gacha;

0 dan 0,6 mPa gacha;
0 dan 1,0 mPa gacha;
0 dan 1,6 mPa gacha;
0 dan 2,5 mPa gacha.
O‘lchash oraliqlarini tanlashda texnologik jarayondagi o‘lchanayotgan joydagi maksimal bosimga qaraladi. Agar maksimal bosim kichikroq bo‘lsada, tenzoqarshilikli bosim datchigini kattaroq oraliqga sozlansa, o‘lchash aniqligi kamayadi. Chunki o‘lchashdagi birlik o‘lcham kattalashib ketadi. Shuning uchun tanlanayotgan tenzoqarshilikli bosim datchigini o‘lchash intervali texnologik jarayon boosimini o‘zgarish intervaliga mos bo‘lishi kerak.

Texnologik jarayonlarni avtomatik boshqarish tizimlarida keng qo‘llanilayotgan Rossiya kompaniyalarida ishlab chiqarilayotgan «Sapfir-22M» bosim aylantirish datchigiga kengroq to‘xtalib o‘tamiz. Bu bosim datchigi normal va agressiv muhitlarni quyida keltirilgan bosim turlarini o‘lchab masofaga keltirilgan elektr signali ko‘rinishida uzatuvchi qurilmadir: