Аннотация. Рассматриваются принципы разработки датчика статического и полного давления, основанные на использовании оптического метода преобразования информации. Существенной особенностью предлагаемого датчика является применение в качестве вторичных преобразователей оптических ПЗС-линеек, с помощью которых возможно осуществлять преобразование пространственного распределения светового потока в электрический сигнал. Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований процедур обработки информации, представлены математические модели и алгоритмы управления микроконтроллером, который обеспечивает при измерении линейных перемещений центра мембраны и обработку сигналов с выхода оптической линейки при воздействии на нее светового пятна. Предлагаемый датчик давления, по сравнению с аналогами, имеет существенно меньшие массогабаритные параметры, а энергопотребление снижено более чем на порядок.

Ключевые слова: датчик, статическое давление, полное давление, мембрана, математическая модель, алгоритм, оптическая линейка, источник светового потока

Список литературы:

 

1. Андреева Л. Е. Упругие элементы приборов. М.: Машиностроение, 1980. 230 с.
2. Феликсон Е. И. Упругие элементы приборов. М.: Машиностроение, 1977. 311 с.
3. Фрайден Дж. Современные датчики. Справочник. М.: Техносфера, 2005. 592 с.
4. Измерители аэродинамических параметров летательных аппаратов: Учеб. пособие / Г. И. Клюев, Н. Н. Макаров, В. М. Солдаткин, И. П. Ефимов. Ульяновск: УлГТУ, 2005. 509 с.
5. Угрюмов Е. П. Цифровая схемотехника: Учеб. пособие. СПб: БХВ-Петербург, 2004. 800 с.
6. Справочник конструктора оптико-механических приборов / В. А. Панов, М. Я. Кругер, В. В. Кулагин и др.; Под общ. ред. В. А. Панова. Л.: Машиностроение, 1980. 742 с.
7. Пат. 2653596 РФ, МПК G01L 7/00. Датчик аэрометрических давлений / И. В. Антонец, Г. М. Горшков,
   Р. А. Борисов. Заявл. 04.04.2017, опубл. 11.05.2018. Бюл. № 14.
8. Антонец И. В., Борисов Р. А. Разработка и исследование датчика аэрометрических давлений на основе упругой мембраны и фотоприемной линейки // История, современность, перспективы развития: Сб. материалов II Междунар. заочной науч.-практ. конф. БГАА, 9—10 ноября 2017 г., Минск. С. 119—120.
9. Антонец И. В., Борисов Р. А. Определение характеристики упругого чувствительного элемента для аэрометрического датчика полного давления // Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества: Сб. тез. докл. М.: ИД Академии Жуковского, 2018. С. 188.
10. Свид. о гос. рег. программы для ЭВМ, № 2019663045. Программа для расчета упругих чувствительных элементов датчиков аэрометрических давлений / Р. А. Борисов, И. В. Антонец. Дата регистрации 09.10.2019 г.
11. Свид. о гос. рег. программы для ЭВМ, № 2019612079. Программа управления микроконтроллерами семейства STM32F4, обеспечивающая измерение линейных перемещений чувствительных элементов датчиков, использующих оптические преобразователи / Р. А. Борисов, И. В. Антонец. Дата регистрации 11.02.2019 г.
12. Денисов М. А. Компьютерное проектирование. ANSYS: Учеб. пособие. Екатеринбург: Изд-во УрФУ, 2014. 77 с.
13. Иванов Д. В., Доль А. В. Введение в ANSYS Workbench: Учеб.-метод. пособие. Саратов: Амирит, 2016. 56 с.
14. Тайманов Р. Е., Сапожникова К. В. Проблемы создания нового поколения интеллектуальных датчиков // Датчики и системы. 2004. № 11. С. 50—58.