Статья 7115

Название статьи

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЗАВИСИМОСТИ ПОГРЕШНОСТИ ВЫХОДНОГО СИГНАЛА
ТЕНЗОРЕЗИСТИВНЫХ ДАТЧИКОВ СИЛЫ ОТ ПРИЛОЖЕННОЙ НАГРУЗКИ

Авторы

Майоров Артем Владиславович, аспирант, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), ibaness@yandex.ru
Светлов Анатолий Вильевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой радиотехники и радиоэлектронных систем, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), retch@pnzgu.ru

Индекс УДК

621.317.3

Аннотация

Актуальность и цели. Объектом исследования являются датчики силы на основе тензорезистивных мостов. Предметом исследования является зависимость погрешности функции преобразования тензорезистивных датчиков силы от величины приложенной нагрузки. Цель работы – создание математической модели, описывающей зависимость погрешности выходного сигнала тензорезистивного датчика силы от приложенной нагрузки.
Материалы и методы. Предложенная математическая модель зависимости погрешности выходного сигнала тензорезистивных датчиков силы от приложенной нагрузки построена на основе интерполяционного многочлена Лагранжа.
Результаты. Предложена математическая модель, описывающая зависимость погрешности преобразования выходного сигнала от приложенного давления для тензорезистивных датчиков силы, имеющих различные значения максимальной нагрузки. Предложенная математическая модель является степенным полиномом, построенным на основе интерполяционного многочлена Лагранжа, и позволяет учесть зависимость погрешности выходного сигнала тензорезистивных датчиков силы от приложенной нагрузки при цифровой обработке информации.
Выводы. Применение предложенной модели зависимости погрешности выходного сигнала от приложенной нагрузки тензорезистивных датчиков силы позволяет учесть нелинейность функции преобразования датчиков силы во всем диапазоне нагрузок. Благодаря этому возможно снижение основной погрешности информационно-измерительных систем, использующих датчики силы. При этом для использования предложенной математической модели не требуется точного снятия зависимости выходного сигнала от приложенной нагрузки во всем диапазоне нагрузок, что значительно упрощает процесс наладки систем с использованием датчиков силы.

Ключевые слова

датчик силы, основная погрешность, информационно-измерительная система, цифровая обработка сигналов, математическая модель.

 

 Скачать статью в формате PDF

Список литературы

1. Стучебников, В. М. Исследование температурного дрейфа и нелинейностей тензопреобразователей давления на основе керамики / В. М. Стучебников, А. А. Устинов, Ю. С. Нагорнов // Известия высших учебных заведений. Поволж-ский регион. Технические науки. – 2010. – № 2 (14). – С. 62–69.
2. Майоров, А. В. Метод снижения температурной погрешности аналого-цифровых преобразователей информационно-измерительных систем на основе «систем на кристалле» / А. В. Майоров // Надежность и качество : тр. Междунар. симпозиума. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2014. – С. 96–99.
3. Спецификация на тензорезисторы серии SG-Y. – URL: http://www.hbm.cz/Prospekty/Tenzometry/ SG_Y/cat_sg_y_e.pdf
4. Стабилитроны серии 2С198. – URL: http://www.nzpp.ru/product/page23.php
5. Описание нановольт-микроомметра типа AGILENT TECHNOLOGIES 34420. – URL: http://cp.literature. agilent.com/litweb/pdf/5968-0161EN.pdf
6. Демидович, Б. П. Основы вычислительной математики / Б. П. Демидович, И. А. Марон. – М. : Наука,1966. – 664 с.
7. Натансон, И. П. Конструктивная теория функций / И. П. Натансон. – М. : Гос. изд-во техн.-теорет. лит-ры, 1949. – 688 с.

 

Дата создания: 16.03.2015 15:20
Дата обновления: 18.06.2015 12:34