T ỔNG QUAN VỀ HỆ HỐNG BƠI RƠN VÀ HỆ HỐNG
2.3.4.1.Chuyển đổi bằng biến thiên trở kháng
a)Điện thế kế
Cảm biến áp suất vi sai dùng điện thế kếđể chuyển đổi tín hiệu được biểu diễn trên Hình 2.14. Con chạy của điện thế kế được nối với buồng dãn nở sao cho biến dạng của vật trung gian này kéo theo dịch chuyển x của con chạy.
Hình 2.14: cảm biến áp suất vi sai chuyển đổi tín hiện bằng điện thế kế. Đối với điện thế kế cĩ điện trở tổng Rn được nối bằng suất điện động es, điện thế giữa con chạy và một đầu của điện trởđược biểu diễn bằng biểu thức: n s m R x R e V = . ( ) trong đĩ R(x) là điện trở giữa con chạy và một đầu của điện trở tổng. Nếu cĩ sự tỉ lệ thuận giữa áp suất p cần đo và biến dạng của vật trung gian, giữa biến dạng của vật trung gian với dịch chuyển x của con chạy và giữa dịch chuyển của con chạy với điện trở R(x) thì ta sẽ cĩ biểu thức của điện thế Vm như sau:
p e k Vm = . s.
trong đĩ k là hằng sốđặc trưng cho cảm biến.
Các đặc trưng đo lường của cảm biến dùng điện thế kếđể chuyển đổi tín hiệu
được liệt kê như sau:
-Độ tuyến tính: ± 0,5 đến 1% của dải đo; -Độ trễ: ± 0,1 đến ± 1% của dải đo; -Độ phân dải: tốt hơn 0,03% dải đo;
-Độ nhanh: tốc độ hồi đáp từ 15 đến 100 ms; -Tín hiệu đầu ra: cỡ một vài vơn.
Ưu điểm của loại cảm biến này là tín hiệu ra lớn, cĩ thể sử dụng kết hợp với
độ khuếch đại và cĩ khả năng thích ứng với sự thay đổi khơng tuyến tính. Nhược
điểm của cảm biến là thời gian sử dụng bị hạn chế và nhạy với rung động.
b) Cảm biến dùng màng dạng luới
Cảm biến dùng màng dạng lưới dán lên vật trung gian thường được sử dụng để
biến đổi trực tiếp biến dạng e do áp suất gây nên thành biến thiên điện trở DR/R. Trên hinh 2.15 biểu diễn một thiết bị đo áp suất sử dụng thanh xà cĩ dán cảm biến biến dạng là màng dạng lưới. Trong trường hợp này vật trung gian là ống Bourdon chịu tác động của áp suất cần đo. Thiết bị cĩ thểđược sử dụng đểđo áp suất từ một vài bar đến hàng ngàn bar.
Cảm biến áp suất dùng màng dán trên phần tử đo lực cĩ độ tuyến tính và độ
trễ nằm trong khoảng ± 0,2 đến ± 1% dải đo, độ phân dải tốt hơn 0,02% và độ chính xác đạt từ 0.5 đến 2%. Nhược điểm của loại cảm biến này là tín hiệu đầu ra nhỏ (cỡ
mV) và thời gian sống ngắn.
Cảm biến dùng màng dạng lưới dán trên phần tửđo lực cĩ khả năng bị già hố là do lớp keo dán biến chất. Để khắc phục nhược điểm này người ta thường sử dụng các màng dạng lưới chế tạo trục tiếp trên phần tửđo lực.
Hình 2.15: Thiết bịđo áp suất cĩ phần tửđo lực trang bị cảm biến dùng màng dạng lưới.