X9271TV14I一股采用单级放大器,涡轮流量变换器的特性.

图9-62为涡轮叶片的图解。图中伊为叶片的螺旋角。经过分析,流体的体积流量qv为

qv=(1/f)r

f=ztgq/2trs(流量转换系数)

上两式中 r一输出脉冲信号的频率;

s一涡轮通道的截面积;

R―叶片的平均半径;

z―涡轮的叶片数目。

涡轮流量变换器实现了流量与脉冲信号的对应转换,所以流量的显示可以利用电子频率计。但由于qv=(1/f)F,所以应该把频率计的示值除以流量转换系数f后,才是被测的流量。常用的流量显示器有指针式和计数器式两类。

涡轮流量计具有测量精度较高,流体的压力损失比较小,量程比较宽,适于快速测量等特点。因此,它不仅在地面流量测试中得到广泛的应用,也用于飞机上测量燃油流量。

涡轮叶片的图解,1一叶片;2一涡轮轮毂,加速度和振动传感器,应变式加速度传感器.

对于非引力加速度万的测量都是根据牛顿第二定律f=ma进行间接测量,即将加速度的测量转换为惯性力的测量。因此,在所有线加速度传感器中都应具有两个必不可少的元件:用来将线加速度(a)转换为惯性力(f)的敏感元件一质量块绍和测量质量块(m)所具有的惯性力(f)的测力元件。质量块(m)在惯性力(f)作用下的运动形式可以是移动或转动,测力元件可以是受力后能使电量或电参量发生变化的各种元件。

应变式加速度传感器不是直接测量质量块的位移,而是测量与位移成正比的应变值。此应变值是通过应变计电阻值的变化而得到的。应变式加速度传感器的主要优点是低频响应好,可以测量直流信号(如匀加速度)。此类传感器一般都有阻尼,用以抑制不需要的高频信号成分,不使波形失真。

应变式加速度传感器的结构示意图。由质量块、弹性悬臂梁和底座组成。测量时底座固定在被测对象上,当被测物体以加速度四运动时,质量块受到一个与加速度方向相反的惯性力而使弹性梁变形,应变片测出与加速应变式加速度传感器的结构示意图,1一底座;2一接线板;3一密封垫;4一阻尼液;5一悬臂梁;6―应变计.度成比例的应变值而输出电信号。

常用的应变式加速度传感器是等强度梁。图9-64所示的是几种梁式应变加速度传感器的示意图。

几种梁式应变加速度传感器示意图,电容式加速度传感器.

图9-65为一种空气阻尼的电容式加速度传感器。该传感器采用差动式结构,有两个固定电极,两极板之间有一用弹簧支撑的质量块,此质量块的两个端平面经过磨平抛光后作为可动极板。当传感器测量测量方向上的振动时,由于质量块的惯性作用,使两固定极板相对质量块产生位移,使Cl、C2中一个增大,另一个减小。

压阻式加速度传感器,压阻式加速度传感器通常采用矩形硅悬臂梁结构。

一种电容式加速度传感器,在硅悬1――固定电极;2一质量块(动电极); 3一绝缘体;4一弹簧片。由端,装有敏感质量块。靠近悬臂梁的根部,扩散四个性能一致的电阻,构成惠斯登电桥。其结构形式如图9-66所示。

当悬臂梁自由端的质量块敏感外界加速度作用时,将其感受到的加速度转变为惯性力,使悬臂梁受到弯矩的作用而产生应力。此时硅梁上扩散的四个电阻条阻值发生变化,从而使惠斯登电桥产生不平衡,而输出与外界加速度成正比的电硅悬臂梁结构,1一硅梁基座;2一压阻元件;3一硅梁;4一质量块。

则可构成4位同步二进制减计数器,即每输人一个计数脉冲,计数器Q3、Q2、Ql、Q0的状态将按二进制编码值递减,读者可以自行列出状态表并分析其工作过程。

典型集成电路,74LⅤC161是一种典型的高性能、低功耗CMOS 4位同步二进制加计数器,它可在1,2~3.6Ⅴ电源电压范围内工作,其所有逻辑输人端都可耐受高达5.5V的电压,因此,在电源电压为3.3Ⅴ时可直接与5V供电的TTL逻辑电路接口。它的工作速度很高,从输人时钟脉冲CP上升沿到oⅣ输出的典型延迟时间仅3.9 ns,最高时钟工作频率可达200MHz。

图6.5.13所示是74LVC161的内部逻辑图,除同步二进制计数功能外,电路还具有并行数据的同步预置功能。预置和计数功能的选择是通过在每个触发器的输人端插入一个2选1数据选择器实现的。由于CMOs与或非门的电路结构比与或门更为简单,所以这里不像标准数据选择器那样用与一或结构实现,而是使用了与或非门构成2选1数据选择器。相地,74LⅤC161中的触发器也取D作为输入。这种灵活处理的方法在集成电路中是十分常见的。电路中,当PE=0时为并行数据预置操作,每个数据选择器左边的与门打开,于是,D3~D。到达相应触发器的输入端,当CP脉冲沿到达时,该组数据行时钟脉冲．