186 
Глава 6
эффициенты тензочувствителности, & — относительная деформа-
ция мембраны. Относительная деформация связана с действую-
щим напряжением с законом Гука:
Е=с/ Е,
где Е — модуль Юнга.
Тензометрические преобразователи гидростатического давления
могут использовать проволочные или полупроводниковые тензоре-
зисторы. Наиболее перспективными являются полупроводниковые
тензорезисторы. Они обладают более высокой чувствительностью к
деформации, чем проволочные. Для коррекции нелинейных харак-
теристик тензорезисторы включают в четырехплечевой мост.
Вибротронные преобразователи давления используют зависи-
мость частоты / собственных колебаний натянутой струны вибро-
тронного преобразователя от механического напряжения с:
7=(1/21 
в/ р)”,
где / — длина струны, р — плотность материала струны. Напря-
жение с зависит от внешнего гидростатического давления, дейст-
вующего на диафрагму датчика. В России широко используются
вибростержневые датчики ОДВ и ПДВ. Основу конструкции дат-
чика типа ПДВ составляет монолитный чувствительный элемент
из высококачественной пружинной стали, который содержит диа-
фрагму, воспринимающую внешнее давление и ленточную струну,
растянутую между держателями. Для возбуждения колебаний
струны в датчике имеется электромагнит, Для снятия колебаний _
струны имеется дополнительный электромагнит. При воздействии
на диафрагму внешнего давления она изгибается и разводит в сто-
роны держатели струны. В результате изменяется напряжение в
струне и собственная частота ее колебаний /: Зависимость частоты
колебаний от давления Р выражается формулой вида
Г=Ла + 
Р+ Ь,Р,
где ./ — частота при нулевом давлении, В, В› — - постоянные ко-
эффициенты, зависящие от конкретных особенностей датчика.
Конструкция датчика давления ПДВ показана на рис. 6.1.4.
Для обеспечения высокоточных измерений гидростатическо-
го давления используются пьезокварцевые резонансные преобра-
зователи. Применение пьезокварцевых преобразователей (пьезо-
СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ В ЛИМНОЛОГИИ 
187
эффект кварца) способно обеспечить измерение колебаний уров-
ня на глубине более 1000 м с погрешностью не более 1 см.
Р
— 
Рис. 6.1.4. Вибростержневой
частотный преобразователь
давления ПДВ. / — корпус;
2 — диафрагма; 3 — элек-
тромагнит; 4 — держатели;
5 — струна
|
^
Принцип действия таких преобразователей основан на зави-
симости собственной резонансной частоты кварцевой пластины,
которая служит чувствительным элементом, от измеряемого дав-
ления. Пьезокварцевые преобразователи характеризуются высо-
кой временной стабильностью параметров. Пьезокварцевые пре-
образователи фирмы «Хьюлетт Паккард» обеспечивают погреш-
ность измерения уровня на глубине 5000 м не более 1 см.
Вибротронные и пьезокварцевые преобразователи давления
дают информацию в форме цифрового сигнала, что является
важным преимуществом. 
`
Широкое распространение для измерения давления получили
датчики с чувствительным элементов в виде С-образной трубки
Бурдона. В таком преобразователе давление изменяет положение
незакрепленного конца трубки. Таким образом, измерение давле-
ния сводится к измерению величины перемещения или угла по-
ворота. 
‚
В качестве преобразователя линейных перемещений конца
трубки обычно применяют индуктивные преобразователи, вклю-
чённые в мостовые трансформаторные схемы. Так в АЦИТе в
датчике глубины реализована конструкция индуктивного преоб-
разователя с ферритовым сердечником чашечного типа, закреп-
ленным на подвещенном конце трубки Бурдона. При изменении
давления происходит смещение конца трубки, изменяется индук-
тивность преобразователя и, как следствие, на выходе моста воз-