Bosim datchiklari

Akustik tenzometrlar

Detallarga yuklama berganda material akustik parametrlari o‘zgaradi. Bu parametrlarga tovush tezligi, akustik qarshilik, so‘nish kabi kattaliklar kiradi. Bu o‘zgarishlarni pezoelektrik datchiklar yordamida o‘lchash mumkin. Bundan tashqari torli datchiklar mavjud, bu usul yuklama ortganda sezgir elementorning xususiy tebranish chastotaning o‘zgarishiga asoslangan.

Elektrik datchiklar. Yuklama ortganda tenzodatchik sezgir elementining elektrqarshilik o‘zgaradi (tenzorezistiv datchik) yoki deformatsiyada generatsiya qilinadigan kuchlanish o‘zgaradi (pezoelektrik datchik). Oxirgi datchikning
kamchiligi statik deformatsiyaga yaroqsizligi, afzal tomoni – yuqori sezgirlikka egaligi. Elektr metodlarga shartli ravishda sig‘imli induksion datchiklarni kiritish mumkin.
Tenzorezistiv metod. Bu boqa metodlarga nisbatan qulay va tez-tez ishlatiladi. Metall, yarim o‘tkazgich materiallar deformatsiyalanganda ularning elektr qarshiligi o‘zgaradi va oqibatida datchik sezgir elementining qarshiligi o‘zgaradi. O‘tkazuvchi material sifatida metall pardalar ishlatiladi, bu pardalar dielektrik taglikka purkaladi. Oxirgi vaqtda yarim o‘tkazgichli datchiklar keng ishlatilyapti.
Tipik metallik datchiklar konstruksiyasi. (qurilmasi).

Pardali tenzorezistor. Taglikka figurali maska orqali fotolitografiya metodi bilan metall parda purkaladi yoki shakllantiriladi. Elektrodlarni ulash uchun kontakt maydonchalar qilinadi.

Dielektrik taglikka (masalan polimer parda yoki slyuda)ga vakuumda maska orqali metall parda purkaladi, yoki taglikda fotolitografik metod bilan o‘tkazuvchi konfiguratsiya shakllantiriladi. Oxirgi holda avvaldan taglikka purkalgan yaxlit metall pardaga fotorezist qatlami surkaladi va fotoshablon orqali uni ultrabinafsha nur bilan nurlantiriladi. Fotorezistning turiga qarab fotorezistning nurlangan yoki nurlanmagan qismlari yuvib tashlanadi. So‘ngra fotorezist bilan himoya qilinmagan metall parda eritib yuboriladi (masalan, kislota bilan), shunda metall parda figurali rasmi shakllanadi.
Parda materiali sifatida solishtirma qarshiligining temperatura koeffitsenti kichik bo‘lgan qotishma ishlatiladi. Shunday qilinsa temperaturaning tenzometr ko‘rsatishiga ta’siri pasayadi.
Ishlatilayotganda tenzorezistor tagligi deformatsiyasi tekshirilayotgan obekt sirtiga yopishtiriladi, bunda tenzorezistor detal bilan deformatsiyalanadi.
Bunday tenzorezistorning deformatsiyasi deformatsiyalovchi kuch yo‘nalishiga bog‘liq. Vertikal yo‘nadishga kuch ta’sir qilganda sezgirlik eng katta bo‘ladi.
Odatda tenzorezistor Uitson ko‘prigining bir yoki ikki yelkasiga ulanadi. Ko‘prik diagonalidan chiqqan signal o‘lchovchi priborga, differensial kuchaytirgichga yoki analogli raqamli priborga beriladi.
CHizma

R₁/R₂=R_x/R₃ munosabat bajarilganda ko‘prik diagonalidagi kuchlanish nolga teng. Deformatsiya sodir bo‘lganida R_x o‘zgaradi (masalan, cho‘zilishda ortadi), buning oqibatida R_x va R₃ ulangan nuqta potensialli pasayadi va Voltmetrdagi kuchlanish-foydali signal o‘zgaradi.

R_x qashilik faqat deformatsiyada emas, balki boshqa faktorlar ta’sirida ham o‘zgarishi mumkin. Bu faktorlardan asosiysi tempreratura bo‘lib, u o‘lchash natijalariga xatolik kiritadi. Temperaturaning ta’sirini kamaytirish uchun qarshilikning temperatura koeffitsenti past bo‘lgan qotishma yoki tenzorezistorlarning ko‘prikka ulanish differensial sxemasi qo‘llaniladi.
Tenzometrlar turli mashina, detal, qurilmalarni loyihalashtirishda ishltiladi. Bunda loyihalashtirilgan obekt emas, balki ularning maketining deformatsiyasi o‘rganiladi. Masalan ko‘priklar, uchuvchi apparat korpuslari va h.k. Maketlar odatda kichiklashtirilgan o‘lchamda tayyorlanadi.
Bundan tashqari tenzometrlar – tarozi, manometr, dinamometr, topsiometr (aylantiruvchi moment datchigi)larda qo‘llaniladi. Bu qurilmadarda tenzodatchik elastik elementlar (balka, val, membrana) deformatsiyasini o‘lchaydi.
Tenzometrik o‘lchash metodi (tenzorezistiv metod) tenzometriya effektiga asoslangan. Elektr o‘tkazuvchi materiallar (metall, yarim o‘tkazgich) deformatsiyalanganda ularning solishtirma elektr qarshiligi o‘zgaradi, oqibatda datchikning (tenzodatchikning) tenzorezistor (sezgir element) qarshiligi o‘zgaradi.
O‘tkazuvchi material sifatida odatda egiluvchan dielektrik taglikka purkalgan metall parda ishlatiladi. Keyingi vaqtda yarim o‘tkazgichli datchiklar qo‘llanilishi kengayib borayapti. Sezgir element qarshiligi u yoki boshqa usulda o‘lchanadi. Sodda va yaqqol ko‘rinadigan misol bo‘lib odatdagi elektron tarozi hisoblanadi, u har bir savdo shaxobchasida mavjud.
Pezorezistiv metod.

Bu metod monokristallik kremniydan yasalgan integral sezgir elementlarga asoslangan. Kremniy almashtirgichlari bosim ostida deformatsiyalangan solishtirma hajmiy qarshilik o‘zgarishiga asosan katta sezgirlikka ega.

Namlik datchiklari.

Namlikni o‘lchovchi asboblarni gigrometr deyiladi yoki namlik datchiklari deyiladi. U qishloq xo‘jaligida, texnikada ishlatiladi. Inson salomatligi namlikka bog‘liq. Masalan, astma, gipertoniya, tuburkulyoz kasalligiga uchraganlar uchun namlik katta ta’sir etadi. Havo quruq bo‘lsa uyqu kelaveradi, teri qichiydi, ortiqcha quruqlik nafas olishda yuz beradigan kasalliklarni chaqiradi. Zavod va fabrikalarda namlik mahsulotni saqlashga, stanoklarga ta’sir etadi. Tuproq namligi hosildorlikka ta’sir etadi.

Namlikning sig‘im datchiklari ikki plastinali kondensatordan iborat bo‘lib, qoplamalar orasida quruq havo bor. Havo quruq bo‘lganida tokni o‘tkazmaydi. Namlik o‘zgarsa sig‘im o‘zgaradi.
Dielektrikli sig‘im datchiklarida namlikka qarab sig‘im o‘zgaradi, bu havoli usuldan ancha afzal. Qattiq predmetlar qoplamalar orasiga joylashtiriladi, u tebranish konturiga va undan keyin generatorga ulanadi.
Rezistiv datchiklar 2 ta elektroddan tashkil topgan. Elektrodlar taglikka surtiladi. Elektrodlar namlikka qarab qarshiligini o‘zgartiradi. Datchik to‘la qarshiligi namlikka kuchli bog‘langan. O‘tadigan tok namlik miqdorini ko‘rsatadi.
CHizma
Bu datchikning afzalligi narxining arzonligidadir.

Termistorli gigrometr ichiga 2 ta bir turdagi termistor kiradi. Bular nochiziqli komponentlar. Ularning qarshiligi temperaturaga to‘g‘ri proporsional bog‘langan. Termistorlarning bittasi quruq havoli germetik kameraga joylashtirilgan. Ikkinchi termistor teshikli kameraga joylashtirilgan. Ular orqali havo kiradi. SHu havo namligini o‘lchash kerak. Termistorlar ko‘prik sxema bo‘yicha ulangan.

CHizma

Potensiallar farqi ko‘prik diagonaliga beriladi va undan chiqish kuchlanishi o‘lchanadi. Namlik ortganda termistor sirtidan suv bug‘lanadi va termistor temperaturasi pasayadi.

Namlikni o‘lchovchi optik datchiklar

Bu datchik ishlash prinsipi shudring nuqtasini aniqlashga asoslangan. Bu nuqtaga erishilganda suyuqlik va gaz termodinamik muvozanatni oladi. Agar shishani shudring nuqtadan yuqori bo‘lgan temperaturali gaz muhitiga joylasak, so‘ngra shisha haroratini pasaytirsak, shishada kondensator paydo bo‘ladi. Bu bug‘ning suyuq holatga o‘tishidir. Bu yotish temperaturasi shudring nuqtasi deyiladi. Bu nuqta temperaturasi muhitning bosimi va namligiga bog‘liq. Bosim va temperaturani aniqlay olsak namlikni ham aniqlaymiz. Eng sodda datchik svetodioddan iborat, u ko‘zgu sirtiga nur yuboradi, nur undan qaytadi va nur yo‘nalishi o‘zgaradi. Ko‘zgu temperaturasini qizdirish yoki sovutish orqali o‘zgartirish mumkin. Termoelektrik nasosni ham ishlatish mumkin. Ko‘zguga temperatura datchigi o‘rnatilgan. O‘lchashdan avval ko‘zgu temperaturasini shudring nuqta temperaturasidan yuqori qilib o‘rnatiladi. So‘ngra ko‘zgu sovutiladi. Ko‘zguda suv tomchilari hosil bo‘ladi, oqibatda svetodioddan kelib tushayotgan yorug‘lik nuri sinadi va sochiladi, bu esa fotodetektordagi tokni pasaytiradi. Fotodetektordagi axborotga ega bo‘lib, regulyator ko‘zgu temperaturasini ushlab turadi, termodatchik esa temperaturani aniqlaydi. Bosim va

temperaturani bilgan holda namlik o‘lchanadi. Optik datchik boshqa analoglarga nisbatan katta aniqlikka ega. Kamchiligi: narxi qimmat, energiyani ko‘p sarflaydi, xizmat qilish qimmat turadi (ko‘zguni toza holda ushlab turish xizmati murakkab).