Авиационные приборы и системы

Частотный выходной электрический сигнал обладает высокой помехозащищенностью, так как бывает достаточным сохранить отличие уровней сигналов, соответствующих «единице» и «нулю».

2. Частотный сигнал легко обрабатывается вычислителем (перевод в код) без дополнительных потерь.

3. Слабая зависимость от колебаний питающих напряжений, так как частотный сигнал не теря-ет свое назначение при изменении напряжения вплоть до 50 %.

4. Частотный сигнал легко измеряется, хорошо интегрируется во времени, что повышает точ-ность. Идеальным интегратором электрических импульсов является счетчик с неограниченным временем интегрирования. Пределом измерения является емкость электрического счетчика.

5. В целом позволяет достичь высокую точность датчика давления порядка 0,01 – 0,02 % от измеряемой величины.

Вибрационно-частотный датчик давления

Вибрационно-частотный датчик давления находит широкое применение наряду с прочими дат-чиками для измерения статического Рст, полного Рп, и динамического давлений в составе СВС. Его особенность начинается с оригинальности вторичного преобразователя давления непосредст-венно в частоту. Принцип работы воздушного преобразователя основан на функциональной зави-симости частоты резонансных колебаний упругого чувствительного элемента от величины изме-ряемого давления

. (4.19)

В качестве упругого чувствительного элемента могут быть струна, мембрана, тонкостенный цилиндр и пьезоэлементы.

Рис. 4.21. Принципиаль-ная схема частотного струнного датчика давления:

1 – сильфон; 2 – балка с опорой; 3 – си¬ла натяжения струны; 4 – струна; 5 – усилитель; 6 – емкость; 7 – катушка возбуждения колеба-ний струны

Вторичный преобразователь во всех трех случаях представляет колебательную систему, содер-жащую инерционный элемент в виде массы, способной накапливать кинетическую энергию, и элемент, способный накапливать потенциальную энергию, в качестве которого выступает упругий элемент.

На рис. 4.21 представлен датчик избыточного давления с вибрирующей струной. Струна имеет первоначальное натяжение Fо при отсутствии избыточного давления Р. При этом струна будет иметь начальную собственную частоту fо. При увеличении давления Р жесткость струны увеличи-вается, частота растет в соответствии с зависимостью [37]

, (4.20)

где l – длина струны в м; F – сила натяжения струны в Ньютонах; ? – объемная плотность ма-териала струны в кг/м3; n – номер гармоники колебаний (n =1); S – сечение струны в м2.

В вибрационно-частотных датчиках давления используется система самовозбуждения непре-рывной генерации частот. Для этого используется индуктивный и емкостной преобразователи пе-ремещения в электрический сигнал.

Рис. 4.22. Индуктивный

преобразователь Рис. 4.23. Емкостной

преобразователь

Преобразователь для самовозбуждения 7 подключается к выходу усилителя. В момент подклю-чения усилителя к питанию на струну поступает импульс в виде притяжения (отталкивания). На-чинаются колебания струны на собственной частоте. Если бы не последовали следующие импуль-сы, то колебания затухли бы.

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84