Датчики измерительных систем

Скачать в djvu «Датчики измерительных систем»


11.1.3. Принцип действия сейсмических датчиков (рис. И I)


Акселерометр может служить примером, иллюстрирующим частотную реакцию систем второго порядка (разд. 2.4.3). В наиболее общем виде такой датчик, в зависимости от диапазона частот, может быть датчиком перемещения, скорости или ускорения, которым подвергается корпус прибора.


Конструктивная схема на рис. 11.1, как и вес последующее изложение, хотя и относится к датчикам прямолинейного движения, может быть модифицирована применительно к области вращательных движений.

массой.


i — корпус, г—демпфер; 3 — чувствительная масса:    возвратная пружина.


В любом случае сейсмический датчик состоит, во-первых, из механической части, включающей массу М и элемент, связывающий ее с корпусом (кристалл пьезоэлектрика, пружина, гибкая пластинка и т.д.), и, во-вторых, из устройства преобразования в электрический сигнал па раметров движения этого элемента, являющихся вторичной измеряемой величиной гпч.


В такой постановке можно считать, что рассматривается механическая система с одной степенью свободы.


Пусть /?0 — ордината точки а на корпусе, a h — ордината точки Ь на сейсмической массе.


В отсутствие ускорения, приложенного к корпусу, ордината точки Ь совпадает с ординатой точки а. Обозначим через z=


=/j—ho перемещение сейсмической массы М относительно корпуса.


В уравнение равновесия входят: сила Cz, возвращающая пружину в положение равновесия; сила вязкого трения Fdzfdt, сила Md2hfdts, вызванная ускорением массы М.


Уравнение равновесия записывается в виде -—Cz,


и


или


-F —-Сг.


‘ At 1


Поэтому в самом общем виде тип и конструкция датчика, предназначаемого для измерения первичной измеряемой величины Ш (перемещения ho, скорости dh0/di, ускорения d2hofdtz), зависят от: а) параметра, выбранного в качестве вторичной измеряемой величины m2, (z, dzfdt, d2zfdts); б) диапазона частот, определяющего, какой из трех членов (Cz, Fdzfdt или Md2h/dt2) является доминирующим, в связи с чем его следует взять в качестве второго члена уравнения.

Скачать в djvu «Датчики измерительных систем»