7. Похибки вимірювального пристрою

Індукційним датчикам тиску властиві такі інструментальні похибки:

1. Шкалові похибки;

2. Похибки, викликані тертям у механізмі;

3. Похибки від неврівноваженості деталей передавально-множинного механізму;

4. Температурні похибки;

5. Похибки гістерезису.

Найбільшу величину мають похибки від тертя та температурні похибки.

Похибка, викликана тертям у механізмі, обумовлена ​​наявністю сил тертя у сполучених деталях кінематичного ланцюга (у шарнірах, осях, зубчастих парах тощо) та тертям між щіткою та потенціометром, і призводить до наступних похибок:

а) зміна модуля пружності матеріалу, з якого виготовлений пружний чутливий елемент;

б) неоднакове лінійне розширення деталей із різних матеріалів при зміні температури;

в) зміна опору рамок логометра.

Величина похибки від зміни модуля пружності неоднакова по всій шкалі: за нульової різниці тисків, похибка дорівнює нулю; зі збільшенням різниці тисків похибка зростає.

Абсолютне значення температурної похибки, спричинене зміною модуля пружності

Δp = λ pΔt

де λ – температурний коефіцієнт модуля пружності; Δр – різниця тисків; Δt – зміна температури навколишнього середовища.

Неоднакове лінійне розширення деталей при зміні температури призводить до додаткового переміщення передавально-множинного механізму і, відповідно, до зміщення стрілки приладу. Похибка показання приладу, що виникає при цьому, пропорційна величині зміни температури і має однакову величину по всій шкалі, тобто не залежить від тиску, що вимірюється. Для усунення цієї похибки основу та тягу механізму слід виготовляти з однакового матеріалу.

Крім того, для усунення контактного тертя щіток потенціометра застосовують безконтактні перетворювачі - індуктивний датчик переміщення, якір якого зв'язаний з жорстким центром мембрани.

ІІІ. ВИСНОВКИ

Розглянутий датчик найпростішого типу (див. рис. 1, a) має ряд суттєвих недоліків, які обмежують сферу його застосування, зокрема:

1) фаза струму на виході датчика не змінюється на протилежну при зміні напрямку переміщення якоря;

2) при необхідності вимірювати переміщення якоря в обох напрямках треба встановлювати початкову повітряну щілину δ_В0 і, отже, початковий струм I₀, що створює незручність у роботі та в процесі вимірювання призводить до похибок від коливань напруги живлення і температури навколишнього середовища;

3) на кривій Z = f (δ_Β) (див. рис. 1, в) можна виділити невелику ділянку 2Δ ≤ (0,1…0, 15)δ_Β0 з наближеною лінійною характеристикою;

4) струм у навантаженні (приладі) залежить від амплітуди і частоти напруги живлення;

5) у процесі роботи датчика на якір діє сила тяжіння до магнітопроводу, яка нічим не врівноважується і, відповідно, вносить похибки в роботу датчика (ця сила, діючи на контрольовану деталь, переміщення якої передається якорю, може змінити положення деталі).

Перераховані вище недоліки відсутні у диференціальних датчиках. Диференціальні індуктивні датчики порівняно з одинарними датчиками мають такі переваги:

1. Лінійна частина AБ характеристики ΔΖ (рис. 1) має більшу ділянку, що дозволяє збільшити робоче переміщення Δδ якоря до Δδ = (0, 3…0, 4)δ₀.

2. Похибки від наявності зусиль тяжіння, коливань напруги та температури навколишнього середовища значною мірою взаємно компенсуються у всьому робочому діапазоні вимірюваних переміщень (зокрема, нульова точка характеристики при нейтральному положенні якоря не зміщується при коливаннях напруги).

3. Чутливість схеми вдвічі більша (якщо котушки датчика включена у сусідні плечі мостової схеми).

Література:

1. Браславский Д.А., Приборы и датчики летательных аппаратов, М., Машиностроение, 1970.

2. Браславский Д.А., Авиационные приборы и автоматы, М., Машиностроение, 1978.

3. Боднер В.А., Авиационные приборы, М., Машиностроение, 1969.

4. Алексеев В.И., Авиационное оборудование, ВВИА им. Жуковского, 1971.

5. Грохольский А.Л., Авиационные приборы, пособие по курсовому проектированию, ч. І, К., 1971.