РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АДАПТИВНЫХ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СЕНСОРОВ ДЕФОРМАЦИЙ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОГРАММНЫХ И АППАРАТНЫХ МЕТОДОВ

摘要

Тензорезисторные сенсоры деформаций находят широкое применение в технике благодаря высоким чувствительности и быстродействию, малым габаритам и небольшой потребляемой мощности. К их недостаткам относятся значительные зависимости нулевых показаний и чувствительности от температуры, нелинейность характеристик преобразования. Части выходных сигналов сенсоров, определяемые указанными зависимостями, называются сигналами "кажущихся деформаций". Значения погрешностей сенсоров, соответствующих кажущимся деформациям, могут быть в значительной степени компенсированы на основе применения современной микропроцессорной техники. В этих случаях для основных характеристик сенсоров предварительно составляются степенные уравнения, учитывающие влияние указанных дестабилизирующих зависимостей, при решении которых с помощью микропроцессоров определяются номинальные характеристики преобразования, не зависимые от указанных дестабилизирующих факторов. Другой метод предусматривает определение в реальном времени поправок для отдельных значений измеряемых деформаций, с помощью которых обеспечивается компенсация погрешностей, связанных с влияниями дестабилизирующих факторов. Такие сенсоры называются адаптивными и интеллектуальными. Обычно в схеме такого сенсора применяется RISC-микропроцессор (с упрощенным набором команд), в постоянной памяти которого записывается программа, обеспечивающая в процессе калибровки определение номинальной характеристики преобразования путем вычисления поправок для отдельных значений измеряемых деформаций или на основе решения системы уравнений, учитывающих все факторы влияния на характеристику преобразования. В некоторых случаях при необходимости одновременного измерения нескольких разных деформаций применяется единая электронная система автокомпенсации погрешностей от дестабилизирующих факторов влияния для нескольких первичных преобразователей деформаций.