Влияние радиуса мембраны

Будем исследовать зависимость выходного сигнала из мостовой схемы от радиуса a мембраны, когда на упругий элемент действует максимальное давление 23·10⁵ Па. Радиус возьмем в интервале от 0,0001 до 0.03 м. Остальные параметры мембраны - постоянные. Построим график зависимости U_вых =f(а)

График зависимости U_вых =f(а):

Рис. 2.1.10. График зависимости выходного напряжения мостовой схемы от радиуса мембраны

По построенному графику видно, что с увеличением радиуса мембраны выходное напряжение растёт. И в данных условиях наш радиус вполне удовлетворяет конструктивные характеристики мембраны.

Выводы

В данной курсовой работе была разработана конструкция тензорезисторного мембранного измерительного преобразователя давления, с использованием плоской мембраны, на которую действует давление, образовывающееся с помощью силовводящего элемента, на который подаётся сила. Были подобраны геометрические параметры из условий минимизации размеров конструкции и максимальной величины выходного сигнала преобразователя. Проведен расчет максимальной деформации упругого элемента, из которого выбираем места наклеивания тензорезисторов. Определена статическая характеристика, она оказалась линейной. Также проведен анализ влияния основных конструктивных параметров упругого элемента на выходной сигнал, с учетом целостности конструкции. Определено, что для увеличения выходного сигнала рационально увеличивать, в границах конструктивной целесообразности, радиус мембраны; с увеличением толщины выходной сигнал будет уменьшаться, причём наибольшее влияние будет иметь толщина мембраны, т.к. выходное напряжение находится в квадратичной зависимости от толщины мембраны.

Рекомендованы следующие конструктивные параметры упругого элемента:

- толщина мембраны h=2 мм = 0.002 м

- радиус мембраны а = 3 мм = 0.03 м

- материал, из которого изготавливается чувствительный элемент - сплав стали с модулем упругости Е=2.1·10¹⁰ Па.