Датчики измерительных систем

Скачать в djvu «Датчики измерительных систем»


в)    наконец, посредством восстанавливающей силы Cz, пропорциональной перемещению, т. е, пьезоэлектрическими акселерометрами, в которых упругим элементом является кристалл пьезоэлектрика.


Первичная чувствительность Si в символических обозначениях


_г___— 1/ю8о_


P2h0 Р~/а> -г 2£ (Д/ио) + 1


является функцией пропускания фильтра нижних частот второго порядка {амплитудная и фазовая характеристики которой при различных коэффициентах демпфирования приведены на рис. 2.6 в разд. 2.4.3):


I S,(и) I    1_


Л , (СО — 0) 1    У[1 —    + [2£ (ш/со0)]2


ср = arctgj-


Чувствительность Ss датчика перемещения z отражает особенности получения его электрического сигнала: это случай пьезоэлектрических акселерометров, не реагирующих на постоянную составляющую.


Исследование функции Si позволяет выделить несколько существенных особенностей, общих для рассматриваемых акселерометров различных типов и относящихся к трем определяющим метрологическим характеристикам: быстродействию, обратному воздействию датчика ча измеряемую величину, чувствитель ности.


Увеличение полосы пропускания происходит вместе с уменьшением влияния датчика на измеряемую величину. Действительно, величина ©о=УС/М увеличивается с уменьшением сейсмической массы М и с повышением жесткости С упругого элемента, поддерживающего массу М, что способствует миниатюризации датчика.


Чувствительность, равная 1/соо2 в полосе пропускания,, уменьшается с увеличением собственной частоты. При измерении высокочастотных вибраций {характеризующихся, соответственно, большими ускорениями) выбор датчика обычно должен определяться скорее собственной частотой, чем чувствительностью.


Увеличение демпфирования, уменьшающее или устраняющее резонанс, позволяет расширить рабочую полосу пропускания


Но демпфирование часто можно увеличить только за счет возрастания массы датчика, т. е. увеличения его влияния и а измеряемую величину, что приводит к сдвигу фаз, который может затруднять, например, анализ мод колебаний.


11.2. Общие характеристики пьезоэлектрических и пьезорезистивных датчиков


11.2.1. Быстродействие

Скачать в djvu «Датчики измерительных систем»