Bosim datchiklari

17 - ma’ruza

Bosim datchiklari

O‘lchanayotgan muhit (suyuqlik, gaz, bug‘) bosimi o‘zgarganda fizik parametrlari o‘zgaradigan qurilmaga bosim datchiklari deyiladi. Bosim datchiklarida o‘lchanayotgan muhit bosimi unifikatsiya qilingan elektr signaliga yoki raqamli kodga aylantiriladi.

Bosim datchigi bosimni birlamchi almashtiruvchi elementdan iborat bo‘lib, uning tarkibiga sezgir element – bosim qabul qilgich kiradi, yana signalni ikkilamchi ishlov berish qurilmasidan iborat, shuningdek obekt bilan datchikni dermetik birlashtirish qurilmasidan, tashqi ta’siridan iborat. Bir datchikning boshqasidan farqi quyidagilar: o‘lchash chegaralari, dinamik va chastota diapazonlari, bosimni registratsiya qilish aniqligi, ekspluatatsiya ruxsat etilgan sharoitlari, massasi, o‘lchamini xarakterlovchi kattaliklar.
Bosimni elektr signaliga almashtirish prinspiga qarab quyidagi datchiklar mavjud: tenzometr, pezorezistiv sig‘imli, induktiv, rezonans, ionizatsion, pezoelektrik va h.k.
Tenzometrik usulda bosim ta’sirida deformatsiyalanadigan elastik elementga yopishtirilgan tenzorezistor deformatsiya qilinganda uning qarshiligi o‘zgarishiga asoslangan.
Pezorezistiv usul monokristal kremniydan asosida yasalgan integral sezgir elementga asoslangan. Kremniyli almashtirgichlar bosim ta’sirida solishtirma hajmiy qarshiligi o‘zgarishi tufayli yuqori sezgirlikka ega.
Toza noagressiv muhit bosimini o‘lchash uchun “Low cost” deb ataluvchi sezgir element himoyasiz yoki silikon del bilan himoyalangan holda ishlatiladi.
Agressiv muhitni o‘lchashda va ko‘pgina sanoat qurilmalarida ishlatiladigan bosim datchiklari metall-shisha korpusli qilib yasaladi, bunda bosim o‘lchanadigan

muhit bosimi kremniyli organik suyuqlik orqali zanglamaydigan po‘lat diafragmaga uzatiladi.

Sig‘imli usul (metod)

Datchikning “yuragi” bo‘lib sig‘imli yacheyka hisoblanadi. Sig‘im metodi kondensator qoplamalari orasidagi elektr sig‘imining bosim o‘zgarishiga qarab o‘zgarishiga asoslangan. Bu usulning afzal tomoni, u yuklamaga chidamli. Bosimni o‘lchovli membrana yuklama ortib ketganida kondensator qoplamasi devoriga yotib qoladi va yuklama yo‘qolgach asl shaklini tiklaydi.

Rezonans metod. Metod asosida elastik element kuch yoki bosim ta’sirida deformatsiya qilinganida rezonans chastotasining o‘zgarishi yotipti. Bu datchikning yuqori stabilligini ta’minlaydi va pribor chiqish xarakteristikalarini yuqori darajada ta’minlaydi.
Induktiv metod. Bu metod uyurma toklarni (Fuko toklarini) qayd qilishga asoslangan. Sezgir element bir-biri bilan metall ekran bilan ajratilgan ikkita g‘altakdan iborat. Almashtirgich mexanik kontakt bo‘lmaganida membrananing siljishini o‘lchaydi. G‘altaklarda o‘zgaruvchan tok elektr signali shunday generatsiya bo‘ladiki, bunda g‘altak zaryad va razryadi bir xil vaqt oraliqlarida sodir bo‘ladi. Membrana og‘ganida fiksatsiyalangan asosiy g‘altakda tok hosil bo‘ladi, buning oqibatida sistema induktivligi o‘zgaradi. Asosiy g‘altak xarakteristikasining siljishi bosimni standart signalga aylantirish imkoniyatini beradi, u o‘zining parametrlari bilan qo‘yilgan bosimga to‘g‘ri proporsional.
Ionizatsion metod. Bu metod asosida ionlashgan zarrachalar oqimini qayd qilish yotadi. Analog bo‘lib lampali diodlar hisoblanadi. Lampa katod, anod va qizdirgichdan iborat. Agar mazsus materiallar ishlatilsa, qizdirgich kerak bo‘lmaydi. Bunday lampalarning afzalligi chuqur vakuumda ham past bosimni o‘lchay olishidadir. Agar bosim atmosfera bosimiga yaqin bo‘lsa, bunday lampalarni ishlatib bo‘lmaydi. Shuning uchun bunday almashtirgichlarni (bosimni
signalga aylantirgichlarni) boshqa bosim datchiklari bilan, masalan sig‘im datchiklari bilan ishlatgan foydali. Signalning bosimga bog‘liqligi logarifmikdir.