A налог тензорезистивного преобразователя на эффекте Холла


Скачать 41.24 Kb.
НазваниеA налог тензорезистивного преобразователя на эффекте Холла
Дата публикации01.09.2014
Размер41.24 Kb.
ТипДокументы
referatdb.ru > Информатика > Документы
Aналог тензорезистивного преобразователя на эффекте Холла

И. И. Буслов, А. П. Драпезо, В. А. Ярмолович , А. В. Лосев

Современное развитие и совершенствование измерительных преобразователей (как неотъемлемых элементов информационно-измерительных систем и автоматизированных систем управления технологическими процессами) ставят новые задачи и перед разработками первичных преобразователей.

Механические упругие преобразователи получили широкое распространение в качестве первичных преобразовательных элементов датчиков различных физических величин, например, измерителей веса, нагрузки, виброметров и др. Измеряемым параметром, в таких преобразователях, как правило, является деформация элементов конструкции контролируемого объекта.

При проектировании элементов силовых конструкций, не допускаются большие величины деформаций, что приводит к малым значениям выходных перемещений элементов преобразователя, из-за чего чаще всего в них могут применяться лишь тензорезистивные датчики.

В тоже время, в ряде случаев, применение тензопреобразователей затруднено или практически невозможно, например, в связи с ограничением максимального количества циклов срабатывания, ,что для обычного исполнения тензорезисторов неприемлемо. Большие погрешности при применении тензопреобразователей возникают при ударных и импульсных нагрузках.

Нами предложено альтернативное решение: а именно, замена тензорезистивного преобразователя на механоэлектрический преобразователь перемещений (МЭПХ) состоящий из миниатюрного преобразователя Холла и высокоградиентной магнитной системы из постоянных магнитов на основе редкоземельных металлов, например самарий - кобальтовых сплавов.

Современные магниты имеют остаточную магнитную индукцию более 1,3 Тл. Это позволяет создавать в специальных магнитных системах, таких как, квадроупольная магнитная линза, градиент магнитной индукции превышающий 2.0 Тл/мм. При использовании прецизионных миниатюрных преобразователей Холла МПХ ШИЯБ.007.00.000, позволяющих контролировать магнитную индукцию с разрешением порядка 0.01мТл, простейший расчет показывает, что разрешающая способность такого преобразователя перемещений составляет 0.005 мкм.

Преимущества МЭПХ заключаются, прежде всего, в бесконтактном съеме информации о перемещении посредством измерения величины индукции магнитного поля преобразователем Холла. При этом количество циклов срабатывания ограничивается только сроком службы контролируемого объекта. МЭПХ не боится импульсных (ударных) нагрузок, и других механических воздействий, не приводящих к возникновению остаточной деформации контролируемого силового элемента. Простота конструкции обеспечивает высокую надежность и долговечность МЭПХ. Алгоритмы обработки выходных сигналов значительно проще чем, алгоритмы обработки сигналов с тензорезистивных датчиков.

Практически были разработаны, изготовлены и прошли дорожные испытания несколько весоизмерительных систем на базе МЭПХ, для контроля груза на самосвалах БелАЗ, грузоподъемностью 40 тонн. В первом случае реализован проект по внедрению миниатюрной измерительной системы в тело несущей детали машины (ось, применяемая в автомобилестроении для соединения кузова с шасси). В данном случае необходимо было контролировать загрузку автосамосвала не только в статике, но и в динамике. Решить такую задачу используя традиционные тензорезисторы невозможно, так как элемент постоянно подвергается критическим нагрузкам.

Измерительная система представляет собой стержень из немагнитного материала на котором жестко закреплена магнитная система, стержень вкручен в тело оси таким образом, чтобы малейший прогиб оси приводил к перемещению магнитной системы. В свою очередь миниатюрный преобразователь Холла жестко крепится на торце оси и позиционируется в зазоре высокоградиентной магнитной системы. Таким образом, используя конструктивную особенность детали (ось прогибается под нагрузкой) мы, практически не изменяя конструкцию и технические характеристики, получили измерительную систему, надежность которой зависит только от надежности самой детали, при этом не требуются изменения в документации по установке, обслуживанию и ремонту узла. При необходимости, возможно, спроектировать системы на разные точки приложения силы в одной детали.

Рис.1

На рис. 1 представлены реальные графики работы автосамосвала БелАЗ, сформированные в системе системы контроля загрузки (СКЗ), которую изготавливает Вист - Групп г.Москва. График веса представляет собой обработанные по определенному алгоритму данные полученные при помощи измерительной системы описанной выше. Пример массива данных полученных с четырех измерительных систем приведен на рис.2. График топлива сформирован на основании данных полученных с датчика уровня топлива УТ-90, в основе функционирования которого лежит угловой преобразователь поворота штанги с поплавком на эффекте Холла.

Рис. 2

Особенностью ряда весоизмерительных систем предназначенных для определения и контроля минимальных деформаций несущих конструкций (шасси автомобиля, железнодорожный рельс и т.д). является обязательное разнесение точек крепления двух конструктивных деталей (рычагов). На одной из деталей располагается высокоградиентная магнитная система, а на другой элемент Холла. Высокая точность и надежность системы достигается путем расчета длины каждого из рычагов в зависимости от условий эксплуатации, а также определения зазора между магнитами и расположением в нем элемента Холла. Общий вид такого датчика деформаций приведен на рис.3.



Рис. 3



Рис.4 Конструкция датчика деформации
1- платик, 2- магнитная система, 3 -кронштейн, 4 - платик, 5 - ПХ, 6- электронная плата, 7- надрамник автомобиля



Рис.6 Датчик загрузки на раме автопоезда


Похожие рефераты:

15 февраля 2012г. Начало в 11. 00
Особенности исчисления и уплаты ресурсных платежей в 2012 году (экологический налог, налог на недвижимость, земельный налог)
Можно ли в on-line режиме оплатить налог на недвижимость?
Вы можете произвести оплату налогов с физических лиц (налог на имущество, земельный налог) через
=0,75 МэВ при эффекте Комптона, если кинетическая энергия электрона...
Какая доля энергии фотона приходится при эффекте Комптона на электрон отдачи, если рассеяние фотона происходит на угол = /2? Энергия...
«Как уплатить налоги не выходя из своего дома, офиса и не простаивая в очередях Банков?»
Для налогоплательщиков – граждан реализована возможность оплаты налогов с физических лиц (налог на транспортные средства физических...
«Как уплатить налоги не выходя из своего дома, офиса и не простаивая в очередях Банков?»
Для налогоплательщиков – граждан реализована возможность оплаты налогов с физических лиц (налог на транспортные средства физических...
Комплексное решение
Санюкевич А. Использование сборно-разборных зданий: правильно исчисляем налог на недвижимость и налог на прибыль в 2013 году
Налог на добавленную стоимость 2 акцизы 5 налог на прибыль 8 налог на недвижимость 10
Таможенного союза, международными договорами, регулирующими взимание косвенных налогов в Таможенном союзе, и (или) актами Президента...
Налог на добавленную стоимость 2 акцизы 5 налог на прибыль 8 налог на недвижимость 10
Таможенного союза, международными договорами, регулирующими взимание косвенных налогов в Таможенном союзе, и (или) актами Президента...
Налог на добавленную стоимость 2 акцизы 5 налог на прибыль 8 налог на недвижимость 10
Таможенного союза, международными договорами, регулирующими взимание косвенных налогов в Таможенном союзе, и (или) актами Президента...
«Упрощенная система налогообложения организаций 2013»
Порядок исчисления и уплаты других налогов и сборов при усн (налог на недвижимость, земельный налог, ндс)

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
referatdb.ru
referatdb.ru
Рефераты ДатаБаза