Датчики измерительных систем

Скачать в djvu «Датчики измерительных систем»


11.3. Пьезоэлектрические акселерометры


11.3.1, •Принцип действия


В пьезоэлектрических акселерометрах сейсмическая масса закреплена на льезоэлемецте, создающем электрический заряд, пропорциональный восстанавливающей силе и, следовательно, перемещению сейсмической массы. Этот узел сделан заодно с жестким основанием, а весь блок заключен в герметичный корпус.


Обычно приходится измерять ускорения в обоих направлениях вдоль измерительной оси. Поскольку механические на-


» В отечественных нормативных документах ГОСТ 8.138-84 и ГОСТ 8476-82 приведены поверочные схемы для средств измерения перемещения, скорости и ускорения.—Прим, перее.

Рис. 11.11 Пьезоэлектрические акселерометры, работающие на сжатие вом направлении.


а—затяжка гайкой (фирма Endevco); б, в — поджатие с помощью пружины BrUel & Xjaer). ( — кожух; 2—гайка; 3 — масса, 4 — пьезоэлектрический эдеме; основание; 6—пружина; 7 — пьезоэлектрические элементы.


в осе-


( фирме.


пряжения пьезоэлектрического материала и необходимых средств крепления {клей и т. л.) различны с зависимости от характера приложенных нагрузок (сжатие, растяжение, срез), часто бывает необходимым обеспечение защиты чувствительного элемента от механических нагрузок, чтобы получить требуемый диапазон измерений ускорения в двух направлениях.


Это реализуется различными способами, в зависимости от характера работы материала датчика (растяжение — сжатие, изгиб, тангенциальные нагрузки).


Электрические схемы формирования сигналов пьезоэлектрических датчиков рассмотрены в разд. 10.1.5.


Пьезоэлектрические акселерометры, работающие на сжатие (рис. 11.11). Особенности этих датчиков таковы: а) достаточно высокая резонансная частота, поскольку при работе на сжатие она соответствует очень большой жесткости пьезоэлектрического элемента (модулю сжатия); б) большая прочность;


в) чувствительность к напряжениям, возникающим в остювании (ее следует уменьшать, применяя массивное основание, механически отделенное от пьезокристалла: приданием основанию соответствующей формы — рис. 11,11,й, применением схемы с обратным расположением кристалла — рис. 11.11,в); г) чувствительность к пироэлектрическим эффектам, что требует применения средств компенсации или изоляции в неблагоприятных условиях эксплуатации датчика (измерения на очень низких частотах, при переменных температурах).

Скачать в djvu «Датчики измерительных систем»