Так это в пружинах гистерезис. Как и в любом упругом элементе. Непобедим в принципе, может быть уменьшен. Причем, есть один человек во Львове, который знает способ уменьшения этого эффекта, ну скажем ориентировочно, до 0.01% (по крайней мере для титановых мембран датчиков давления). Как - я не знаю, но датчик такой нам демонстрировали.

Пардон за оффтоп

Татьяна, если Вы разделите темы, я с удовольствием обсужу вопрос принципиального наличия гистерезиса в упругих элементах. Но обсуждать это в данной теме будет нарушением правил форума.

Продолжим Хотя, я имел в виду и Ваш пост, Татьяна, сюда вынести. Ну да ладно.

Так вот, Татьяна, Вы неправы. Любой поликристаллический материал имеет гистерезис по упругой деформации. Связано это с тем, что кристаллы меняют взаимное расположение. Кварц - такой же поликристалл, как и, допустим, упоминаемый мною титан. Только вот в весах груз обычно снимают после взвешивания. На этом и можно скомпенсировать пресловутый гистерезис (например, в тензометрических весах это выглядит как плавание нуля, сняли груз - пересчитали ноль)

Есть эффекты гистерезиса и в монокристаллах. Там физика процесса малость другая, и, насколько мне известно, до конца непонятная. Тот человек, из Львова, он исследовал эффект вращения плоскости поляризации (точнее, изменение от деформации) в оптическом диапазоне в монокристаллах. И делал на них датчики - усилие, приложенное к кристаллу, поворачивало плоскость поляризации, дальше, я думаю, понятно. Так вот, имелся приличный гистерезис. Для борьбы с ним там перепробовали много методов, и в конце концов нашли способ такой - некоторой обработкой материала можно было добиться управления этой петлей гистерезиса. На кристалл накладывалась пластина из обработанного материала, причем, обработкой у пластины получался гистерезис обратного знака к гистерезису оптического монокристалла. Чем и добивались компенсации. А потом подумали - а нафига нам этот кристалл, оптика и прочее, давайте мы сразу мембрану обработаем так, чтобы снизить ее гистерезис до приемлемых значений и перемещение мембраны измерим емкостным методом. Вот именно такой датчик давления нам и показывали.

К сожалению, наши генералы не договорились с этим человеком о цене ноухау.

Кварц плавленый - жидкость... метастабильная.

Согласен. Но, думаете, это лишает его гистерезиса? Нагретый докрасна, он же не перестает быть жидкостью? Правильно? А при этом - гнется и в прежнее положение не возвращается. Тоже самое происходит и при меньшей температуре. Только в сильно уменьшенных масштабах. Завтра найду какой-нибудь материал.

PS И тем не менее, Вашего поста я тут так и не увидел

а колебания давления никак нельзя наложить для того, чтобы отвязаться от гистерезиса? Надо полагать, небольшие понадобятся?

Хороший вопрос. Я - хз.

А вообще - хотите поучаствовать? Нужно разработать дифференциальный датчик давления с точностью не хуже 0.05% в диапазоне от 0 до 2атм. Среда - с одной стороны атмосфера, с другой - светлые нефтепродукты. Датчик с сопутствующей электроникой должен иметь вид взрывозащиты ia, по категории смеси - IIB. Себестоимость в более-менее серийном производстве не должна превысить $100.

Бюджет разработки ориентировочно $10...20К, причем за эти деньги надо сделать КД на серийное производство и решить вопросы метрологии.

Беретесь?

Веществ без гистерезиса в природе не бывает.. Даже если взять монокристалл кварца, из тех, что стоят в кварцевых резонаторах, любой залетевший из космоса протон может разрушить кристаллическую решетку, после чего образовавшиеся дислокации начнут дрейфовать по всему кристаллу, причем направление дрейфа будет зависеть от направления и величины приложенной внешней силы, температуры, эл. поля, и пр., пр.. После снятия внешней силы кристалл, ессно, будет уже не тот что был прежде. Пространственное распределение дислокаций будет уже другим.

Сообщение отредактировал blackfin - Sep 14 2009, 16:26

Я о том же. Правда, Татьяна говорила о плавленном кварце, это все же не монокристалл.

Серийное- это сколько? При заявленной Вами себестоимости и метрологических характеристиках, серийность должна быть штук 1000 в месяц. Да и бюджет разработки- 20 т. зеленых- это чтот-то 600 000 р., или я не прав? Датчики, поди сертифицироваться должны...И как СИ, и на взрыво/пожаробезопасность.

Для определенности - сто в месяц.



Тут еще вопрос будет обсуждаться. Датчики планируются включаться в состав системы, как один из каналов измерения, и этот канал измерения должен быть метрологически обеспечен. Отдельного сертификата на датчик, как на средство измерительной техники, видимо не будет.



С этими вопросами как раз проблем нет. Это мы сами сделаем. Упомянут тип взрывозащиты и среда для того, чтобы губу на киловатты питания не раскатывали.

А поверять Вы его в таком случае как собираетесь? Подкатывать к системе установку создания эталонных давлений? И куда их подавать, эти давления? И 0,05% для датчика давления, не эталона- это круто.
Мы делали подобную работу- датчик силы на 10 т. С тензометрическим мостом и упругим элементом. Вот с гистерезисом и нахлебались, но не только с ним. В общем, готовтесь к болшим расходам сил и средств. А 600 000 р.- это даже при небольшой з/п инженера, в 15 т.р., скажем,- хватит на одного на 20 месяцев. Всего. Это даже если не покупать ничего- ни материалов ни элементов... Для сведения: эталонный датчик силы, совсем без электроники, с одним мостом и точностью в 0,1% стоит ~500 у.е. Т.е. стоил так года 4 назад. И его надо поверять раз в полгода. Впрочем, возможно, при Ваших давлениях и силах гистерезис не будет проявляться столь сильно. Я где- то встречал мембраны, производства, по- моему Фрязино или Зеленограда с п/п датчиками, уже на них наклеенными. И готовые датчики они делают.

Видела и в руках держала кварцевый датчик давления. Устройство довольно хитрое.
Спаяны две полусферы (естественно, никакой там точности нет) разных радиусов.
Как бы это описать... Нечто вроде футбольного мяча, часть воздуха из которого откачана.
Точнее не полусферы, а четвертьсферы... Сбоку напоминает серп.
Внизу трубка, вверху пластина конденсатора. Вся эта штука находится в полости, куда можно подавать опорное давление и на наружной поверхности которой нанесены (серебро) обкладки дифференциального конденсатора.
Дислокаций в плавленом кварце выше крыши - сплошные дислокации. Это для blackfin'а.
То, что держала в руках было лишено гистерезиса... Очень тонкий был.... На малое давление. Сделать толще намного легче. Вибрации, естественно мешали - добротность дикая. Но в жидкости колебаний не будет.

Какие дислокации? Плавленный кварц - это же жидкость? Там же вообще дальний порядок отсутствует? (ИМХО )

Именно, про что и речь - отсутствие дальнего порядка по сути - сплошные дислокации.