2. Phƣơng pháp đo lƣu lƣợng dựa trên nguyên tắc sự chênh lệch áp suất
2.3.1. Cảm biến áp suất loại điện trở áp điện
Cảm biến áp suất loại điện trở áp điện thay đổi điện trở tương ứng với biến dạng trên bản thân nó.
+Cảm biến biến dạng áp điện trở kim loại +Cảm biến biến dạng áp điện trở bán dẫn
*Các thông số cơ bản:
+Độ dài biến dạng: tỉ số của sự thay đổi kích thước với chiều dài ban đầu
ll
+ Hệ số biến dạng: tỉ số thay đổi điện trở với thay đổi chiều dàị
GF R R R R
l
l
Hệ số GF của kim loại: 2, bán dẫn: 80 – 120
*Nguyên lý đo sử dụng cảm biến dạng áp điện trở.
Các phép đo biến dạng ít khi có giá trị lớn hơn vài millistrain (ε. 10-
3) Ví dụ: Cơ cấu chịu lực biến dạng 500με. Hệ số biến dạng GF = 2. Giá trị thay đổi điện trở: ΔR/R = GF. 500. 10-3 = 0. 001
Để đo sự thay đổi nhỏ giá trị điện trở, các cảm biến biến dạng áp điện trở sử dụng mạch cầụ R R V 3 1 .V R R R o R 4 S 3 1 2 Khi R1/R2 = R3/R4 thì điện áp ra bằng 0. Nếu thay thế R4 bằng cảm biến thì khi có lực tác dụng lên, điện áp ra sẽ thay đổi
Hình dạng mạch cầu ¼
Độ thay đổi điện trở: R = RG. GF. ε Chọn R1 = R2 và R3 = RG ta có: GF. 1 VO VS. 4 1 GF. 2
Tuy nhiê GF*ε/2 << 1 nên ta có thể lấy GF. V O V S . 4 Hình dạng mạch cầu ½ VO =VS. GF. 2
Mạch cầu 4 nhánh
Điện áp ra có thể xác định: V0 = Vs. GF. ε