Измерять ёмкость между проводником в "дальнем" колене и его металлическим корпусом - какие уж тут внутри помехи? И всю схему можно в металлический набалдашник над коленом упрятать. С батарейным питанием и выводом данных через световод :-).

Емкость быстро не меряется,надо мерять сопротивление.Световод вы куда хотите протянуть.

Т.е., н-р, быстродействие емкостного делителя меньше быстродействия делителя резистивного?
Мое хо: попробовать, как уже предлагали, датчики детонации. По сути они представляют из себя пьезомикрофон или с плоской АЧХ, или с резонансным подъемом на 7 кГц, но в приличествующем автомобильному движку конструктиве и работают при температуре до 150 С.

Для измерения энергии и импульса быстротекущих процессов широко применяются именно "баллистические" методы. Ну там, например, стреляют пулей в здоровенную болванку, которая ме-е-едленно отклоняется на некую величину, легко измеряемую визуально

Думаю, нечто подобное можно применить и тут: от "камеры сгорания" отвод в горизонтально стоящий "ствол", в стволе - тяжелая чушка. В начале эксперимента чушка помещается в исходную позицию. При "взрыве" ее протолкнет на некую новую позицию, пропорционально силе "взрыва", где она и остановится. Остается только померять "дальность стрельбы"

Ну, вот и посмотрите. Ключевое слово - MEMS, что означает "микромашинный". И сравните их инерцигнность с "пьезо".
А присоединённую массу газа и трение в стенках канала тоже учесть надо, или как?
И какое быстродействие можно считать достаточным, если речь идёт о "гайках"?

На что посмотреть на слово мемс ,посмотрел не впечатлило.Если вас не затруднит приведите цифры.
По поводу быстродействия Си R датчиков,я имел ввиду не быстродействие самих датчиков,а время затраченное на получение результата .

Ну, там же есть они. Для хонивела, например, 100 мкС типовое время отклика.
Думаю, однако, что это время определяется вовсе не инерционностью мембраны, а скоростью установления равновесного давления в измерительной камере датчика.
Не совсем понятно, что Вы подразумеваете под временем, затраченным на получение результата.
Есть пьезорезистивный мост. Подключаем его к быстродействующему дифф. усилителю. Путём выбора соответствующего усилителя можно сделать общее быстродействие практически равным быстродействию самого датчика.
Для того, чтобы фиксировать барографический ход развития процесса сгорания смеси, достаточно времени отклика на один-два порядка большего, чем в датчиках такого типа.
Если нужно измерять только температуру - тут время отклика и вовсе может измеряться долями секунды, ибо инерционность датчиков температуры довольно велика.

Вообще, мне не совсем понятно, почему давление в стакане нужно именно интегрировать, а не просто измерить его пиковое значение. Может, автор темы просветит?

Автор темы может и просветит, если сам точно уверен :-)
Опыт заключается измерении температуры вспышки паров масла. Масла бывают разные и их пары состоят из нескольких фракций, отличающихся друг от друга по массовой доле, по способностям испаряться, по температуре воспламенения и по свойствам самого горения/вспышки/взрыва (если хотите).
Некоторые фракции практически взрываются, обеспечивая достаточно высокий пик мгновенного давления за счёт именно взрыва, а не горения. Но при этом их количество мало и эти "чихи" нельзя считать вспышкой основных паров.
Другие же не взрываются, а воспламеняются и сгорают (как пары ацетона или спирта - пробовали когда-нибудь в почти пустую бутылку горящую спичку кинуть? ;-) ), но их масса велика и давление хоть и не достигает такого пика, но "выхлоп" дыма довольной ощутим из-за своей длительности.
Задача - отделить "чихи" малочисленных (хотя, может быть и очень взрыво-активных) фракций от воспламеннения основнной доли.
Исходя из этого измерение пика не совсем подходит. Наверное, именно поэтому пьезодатчики не подходят. Интегрирование ближе к сути. Сам стакан, где всё это происходит, хоть и закрыт, не не герметичен, поэтому среднее давление там равно атмосферному и его подъем происходит только в моменты вспышек. Получается, что интегрирование должно быть довольно быстрым.
---
Посмотрел датчики ускорения ADXL203 - у них есть способность измерять угол наклона.
Рабочая температура до 125 градусов (в конструкции, приведённой ниже, не думаю, что прогреется и до такой температуры).
Подумал о такой конструкции (в чём-то аналог баллистических методов):

Глубоко уважаемый Stanislav .Цифра 100мкС конечно впечетляет,если конечно это время установления,но
чем эти датчики лучше пьезоаксельрометров?Кстати а по цене как?
Про R & C представте,что вам нужно померять ёмкость и сопротивление.Где быстрее получите результат?
Измерение сопротивления это один цикл АЦП и все,а С?

Евгений Николаев а почему вы просто не закрепите датчик на корпусе,датчик удара а не наклона.
Зачем дополнительная масса ,которая только внесет погрешность .Интегрировать можно и нужно посредством RC цепи,а не дополнительной массой конструкции.

Тем, что они измеряют давление.
По цене - вполне доступно, и не только для нефтяников.

Не понял. Измерить ёмкость тоже можно за один цикл АЦП, только АЦП нужен специфический.
И вообще, при чём здесь R, C и АЦП? Речь, насколько я понял, идёт о том, чтобы получить правильные сигналы на выходах датчиков. А что делать с ними потом - это уже второй вопрос.

Написано много; суть - непонятна. Итак:
- каково максимальное давление, которое может развиваться в камере?
- какова необходимая точность измерения температуры и давления (во времени)?
- зачем нужно интегрировать результат измерения давления?

Ничего не понятно. Переведите на язык родных осин.

И что же Вы хотите получить от этого датчика?

-атмосферы 2, не более.
- температуры +/-0.5 градуса. Сразу после срабатывания датчика вспышки (или появления утвердительного результата от алгоритма определения вспышки) необходимо зафиксировать значение температуры. Таким образом, что во времени, что нет - требуется одинаковая точность, т.к. после вспышки температура продолжает расти. Вообще, этим можно воспользоваться и путём интерполяции более точно вычислить значение, при котором была вспышка, но игра не стоит свеч из-за прочих технологических погрешностей.
- точность определения давления и вовсе не регламентируется, т.к. само по себе оно не важно. 1/20 от атмосферного атмосферы вполне подойдёт.
- интегрировать не нужно, но желательно, с целью косвенного определения выделяемой энергии в процессе воспламения или взрыва. Необходимо определить температуру, при которой в процессе вспышки выделелось макс. кол-во энергии, т.е. произошло воспламенение основной массовой доли вещества.

пошуршать листьями? :-) Станислав, будь я химик и спец по горению, может был более конкретен, а я электроник и многие вещи приходится самому воспринимать вслепую.

Непосредственно с датчика - угол подъема пластины, закрывающей выхлопное отверстие.
Подобная конструкция, правда, без датчика угла уже тестировалась:
результаты, по которым не надо срабатывать:
- воспламенения малых (по доле к общей массе) фракций либо не приподнимают пластину вообще (объем не идеально гермитичен), либо приподнимают не надолго и/или не высоко (градусов 10-15).
- если малые фракции взрываются, то создается пиковое давление, но длительного его поддержания не происходит и пластина подскакивает достаточно высоко (градусов 30-40), но очень короткое время.
результаты, по которым надо срабатывать:
- воспламеняется основная фракция, пластина поднимается достаточно высоко (от 20 до 40 градусов) и некоторое время удерживается в поднятом состоянии (угол меняется по затухающей экспоненте, с постоянной времени превышающей случаии несрабатывания; если постоянная такая же, то амплитуда всё равно значительно меньше).
- взрывается основная фракция - пластина подскакивает на угол более 50 градусов.
---
Получается, что
- сравнение по амплитуде не подходит, т.к. можно спутать горение основной фракции с взрывом малой;
- определение по длительности тоже не годиться, т.к. можно спутать горение малой фракции с взрывом основной.
Применяя анализ по обоим величинам (амплитуда, длительность) получаем более селективный алгоритм.
Кроме того, если продолжать поджиг после вспышки основной фракции, то и амлитуда и длительность последующих процессов резко падают, т.к. если строить график, то наблюдается явный максимум.

Теперь более понятно.
Я бы посоветовал Вам в этом случае делать не одномоментное измерение, а регистрировать весь процесс испытания, с вводом информации в компьютер или иной носитель. Одномоментное измерение может быть оправдано только если Вам нужен реал-тайм, а здесь, насколько я понял, задача с успехом может быть решена в постобработке.
Для реализации такого принципа нужны будут, как я и предлагал ранее, малоинерционные датчики давления и температуры, а также система ввода данных в ПК. Думаю, разрядности в 10-12 бит вполне хватит.
Записав процесс в файл, далее нетрудно организовать его обработку. Я привык в таких случаях пользоваться Матлабом. Преимущества очевидны: можно придумать оптимальный алгоритм обработки данных, а пока его нет, можно классифицировать процессы и "на глазок".

Понятно.
Но в этом случае, речь идёт не совсем об интегрировании, а о нелинейной амплитудно-временнОй селекции. Интегратор и на короткий хлопок, и на длительное горение может выдать близкие выходные значения (цилиндр не герметичен). Поэтому, боюсь, очень уж простые методы здесь не применимы.
С помощью ПК исследовать процесс, имхо, гораздо продуктивнее.

М-да. Я бы так делать не стал. Гимору чересчур много, а гарантии результата - накакой. Для его получения нужно рассчитать газодинамику клапана для различных температур и веществ, с учётом трения в подвесе и фазы луны. Нужно ли это - Вам решать, конечно.

Решение, по-видимому, должно быть комплексным (т.е., учитывать целый ряд факторов). Необходимое условие для его осуществления - качественный исходный материал, который может быть получен способом, описанным мной выше.

Есть схожая проблема изучения процессов в камере сгорания ДВС. По осциллограмме давления можно очень легко проанализировать все фазы процесса. Момент вспышки, характер горения различных фракций и т.д. легко определить даже визуально, кривая совершенно характерная.
Разные фирмы, например kistler, выпускают готовые датчики, в том числе на ваши давления. Втыкаете датчик в стакан (дырку надо просверлить ) и к АЦП.

Малоинерционный датчик температуры на мой взгляд гораздо труднее сообразить. Только не слушайте "умные советы" применить кремниевые. Не для этого они.
Успехов!

Сообщение отредактировал Зина - Aug 5 2007, 08:19

Зина, спасибо за наводку на Kistler.
С инерционностью датчиков температуры проблем нет, т.к. темп нагрева 5,5 градусов в минуту, т.е. 11 секунд на градус. Причём, график линейный и запаздывание незаметно - сравнивали с ртутным термометром той марки, которая оговорена в соотвествующем ГОСТе.

Stanislav, связь с РС, Матлаб... Это всё хорошо, правильно и удобно. Но есть одно "но" - прибор должен быть самодостаточным в своей базовой конфигурации, т.е. без присоединений к чему-либо.
Если взять, к примеру, осциллографы или спектроанализаторы, то они, конечно, работают в связке с РС, но и самостоятельно способны выполнять 99% заложенных функций.
Не говоря уже о том, что ПО должно быть лицензионным... Матлаб, например :-)

РС и Матлаб в принципе не требуются. Просто для исследовательского этапа это самые простые и удобные средства. Потом будет достаточно какого-нибудь однокристального процессора. 10 лет назад подобная работа делалась на PIC с 8-битным АЦП и самодельным датчиком (фирменный был не по карману). При нынешних возможностях все очень упростилось.