При растяжении проводника его длина становится равной ( ℓ+∆ℓ ), а сечение q(1-2μ∙∆ℓ / ℓ), где μ=0.3 –коэффициент Пуассона, тогда

Тензоэффект характеризуется тензочувствительностью материала.

Где R , ℓ - длина и сопротивление материала

∆R, ∆ℓ - приращение длины и сопротивления материала вследствие приложения внешних сил.

Выберем тензорезистор проволочный в виде плоской беспетлевой решётки, выполненный из тонкой проволоки диаметром 10мкм из константана на бумажной основе, типа ПКБ-10-200

Технические характеристики тензорезистора:

Номинальное сопротивление 200Ом

Рабочий диапазон температур -50 до +50 ˚С

Активная база, мм 10

Габаритные размеры, мм 25x4.5

Коэффициент тензочувствительности 2,0±0.2

Номинальный рабочий ток, мА 30

Предел измерения относительных деформаций 0.0003

Поперечная чувствительность от продольной 2%

Электрическая схема виброизмерительного преобразователя с тензорезисторами.

Условия равновесия моста:

1) 2)

Коэффициент тензочувствительности:

, где -коэффициент тензочувствительности.

Для константана ;

-длина активной базы;

Для ПКБ-10-200 мм

R – сопротивление тензорезистора

R=200 Ом

Допустим мм

Пусть

, тогда по условию равновесия:

Усилитель напряжения.

Выходное напряжение с виброизмерительного датчика необходимо усилить. Для этого используем микросхему операционного усилителя К140УД15.

Технические характеристики усилителя:

, В +15

, В -15

, мА, не более 12

???

, мА, не более 9

, мВ, не более ±7.5

, мкА, не более ±1.7

, дБ, не более 60

, В 5

, кОм, не менее 4

, кОм, не менее 700

Коммутатор

Коммутатор предназначен для подключения одного из вибродатчиков на вход аналого-цифрового преобразователя. Управление коммутатором осуществляется микропроцессорной системой, которая передаёт на него код с номером коммутируемого канала.

Выберем микросхему КР590КН1, которая представляет собой 8-канальный коммутатор с дешифратором на МОП-транзисторах для коммутации напряжений от –5 до +5 В.

Корпус прямоугольный пластмассовый.

238.16.2

Микросхема КР590КН1 имеет следующие параметры:

, В +15

, В -15

Коммутируемое напряжение, В -5…+5

Коммутируемый ток, мА, не более 10

8 каналов

Помехозащищённость, В 0.4

Погрешность, % 0.1

Аналого-цифровой преобразователь.

Для реализации аналого-цифрового преобразования выходного сигнала коммутатора выбрана микросхема К1113ПВ1А, которая представляет собой функционально законченный 10-разрядный преобразователь, сопрягаемый с микропроцессором. Микросхема обеспечивает преобразование как однополярного (униполярного) напряжения в диапазоне 0…9.95 В, так и биполярного напряжения в диапазоне