Типы датчиков, используемые для измерении внутрикамерного давления ракетных двигателей.
1. Пьезодатчики.
Обычно ч.э. - кварцевые пластины. Сжатие пластины приводит к возникновению зарядов на торцов кристалла (ориентация должна быть соответствующая, торцы металлизируют).
Требуют спецусилителей - усилители зарядов. Входное сопротивление такого усилка - несколько тераом. Иначе заряд стекает и ноль уходит. Иногда компенсируют, но это в основном для орудийных времен.
Дорогие - несколько сотен баксов, до 1000 даже. Усилок тоже на коленке не сделать. Но самые точные. Правда, требуют динамической калибровки, но один раз - к линию и к усилителю. И еще - резонансные частоты очень высокие. Не мешают измерению в смысле.
2. Тензодатчики.
На деформируемый элемент (мембрана, трубка, сильфон) наклеивается или напыляется тензочувствительные элементы (не один, а несколько). Дальше - обычная измерительная схема.
Не требуют спецэлектроники, а только обычный измерительный мост.
Неточные, калибровать надо перед каждой серии измерений и после них. Легко выходят из строя от перегрузки (впрочем, как и кварцевые).
Частотный диапазон сильно ограничен, и чем больше чувствительность, тем меньше диапазон. Как правило, приходится работать около резонансных частот, что не добавляет положительных эмоций:-/
Комплектные датчики могут стоить и очень дорого, почти как кварцевые. Правда, у них почти и не заметны перечисленные недостатки
На коленке можно делать, но зат$#@аешься тензoэлементы клеить и счищать... вернее, сначала пробовать и убеждаться, что не умеешь еще клеить, а потом уж счищать
3. Емкостьные.
Устройство простое - две коаксиальные трубки-электроды. Одна, (внутренная) - тонкостенная. Расстояние - порядка миллиметра.
По сравнению с тензодатчиками легче делаются, но электроника сложнее. Датчики нелинейные, требуют каллибровки во всем диапазоне. И конечно же, перед каждой серии измерения.
Если у кого руки чешутся сбацать датчик, рекомендую именно этот тип, могу помочь со схемой расчета. Но расчет - целиком на его совести
))
4. Полупроводниковые.
Еще их называют твердотельными тензодатчиками, чип-датчиками и по-всякому, нещадно путая.
Кристалл полупроводника меняет сопротивление при сжатие. Дальше, не отходя от кассы, сигнал усиливается и даже обрабатывается (есть даже на I
2C
)
Нелинейны. Показания сильно зависимы от температуры ЧЭ (надо постоянно ее учитывать!!!), резонансная частота довольно высокая. При использования в варварских (внутрикамерных
) условиях требуют калибровки перед каждой серии измерения.
Если покупать, то такие.
А история с высокой температурой решается весьма просто... угадаете или сказать?
И еще мораль - перед тем, как городить систему измерения, надо подумать о калибровке. Требуется совсем немногого, могу начертить схемку. Самое сложное - найти точный манометр (простой бурдон!). Этим и займитесь. Диапазон - до 15...20...30 МPa. Диаметр шкалы - чем больше, тем лучше. 250 - предел мечтаний. 200 или 150 тоже сойдет. И побольше делений шоб було... от редукторов для баллонов не годятся! Они ДР прабабушки конструктора показывают, а не давление.
Ясен пень, что точность измерения давления самым дорогим датчиком, привешенный к супер-пупер электроники не может превышать точность манометра. Этим и руководствуйтесь.
Если такой девайс плохо лежит (а они обычно плохо лежат, у метрологов есть куча старых), можно выпросить. Или с@$#дить. Перун простит
Но не покупать! Такой манометр (250 миллиметров, 150 делений, 1.5
легко потянет на $200...300.