Способ градуировки пьезоэлектрических акселерометров

Способ градуировки пьезоэлектрических акселерометров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам определения чувствительности пьезоэлектрических акселерометров. Цель изобретения - повышение точности градуировки. Напряжение, появляющееся на обкладках пьезоэлемента акселерометра 2 измеряется блоком 6 измерения и коммутации. При повороте платформы на угол, напряжение, развиваемое пьезоэлементом акселерометра 2|через пиковый детектор 8 подается на конденсатор повторителя 9 на пряжения. В момент прохождения платформой угла 0 срабатывает датчик 10 фотореле и блок 11 коммутации замыкает и размыкает контакты К и К . Напряжение на конденсаторе повторителя 9 напряжения измеряется вольтметром. Расчет чувствительности пьезоэлемента акселерометра 2 производится по приведенной формуле. 4 ил. (Л с Л . Sut ю ф ел Со 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 44 А1 (50 4 С 01 Р 21/00

«4 (0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3841978/24-10 (22) 14.01 ° 85 (46) 07.03.87. Бюл. И 9 (72) В.Н.Авдонин, В.П.Козик и В.Н.Кочедыков (53) 513.768 (088.8) (56) Синельников А.Е. Низкочастотные линейные акселерометры. Методы и средства поверки и градуировки.

М.: Изд-во стандартов, 1979, с. 46,, 136, Левшина Е.С., Новицкий П.В. Электрические измерения физических величин, Измерительные преобразователи. — Л.: Энергоатомиэдат, 1983, с. 113-118. (54) СПОСОБ ГРАДУИРОВКИ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АКСЕЛЕРОМЕТРОВ ПУТЕМ ПОВОРОТА В ГРАВИТАЦИОННОМ НОЛЕ ЗЕМЛИ (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к снособам определения чувствительности пьезоэлектрических акселерометров.

Цель изобретения — повышение точности градуировки. Напряжение, появляющееся на обкладках пьезоэлемента акселерометра 2 измеряется блоком 6 измерения и коммутации. При повороте платформы на угол, напряжение, развиваемое пьезоэлементом акселерометра 2,через пиковый детектор 8 подается на конденсатор повторителя 9 напряжения. В момент прохождения платформой угла a,срабатывает датчик 10 фотореле и блок 11 коммутации замыкает и размыкает контакты

К и К . Напряжение на конденсаторе

1 Д повторителя 9 напряжения измеряется вольтметром. Расчет чувствительности пьезоэлемента акселерометра 2 производится по приведенной формуле.

4 ил.

12953

y =- khlk (! + .

b С а С „, где

ВЫХ вх мс

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам определения чувствительности пьезоэлектрических акселерометров.

Цель изобретения — повышение точности градуировки пьезоэлектрических акселерометров, На фиг.l и 2 представлена упро-щенная конструктивная схема устройства для осуществления способа;

10 на фиг.3 — электрическая блок-схема устройства, обеспечивающего градуировку акселерометров согласно предлагаемому способу; на фиг.4 — временные диаграммы, иллюстрирующие работу отдельных блоков устройства.

Способ осуществляется следующим образом.

На поворотной платформе (фиг„1 и 2) крепится градуируемый акселеро- 20 метр 2. Платформа 1 на шарикоподшипниковых опорах установлена посредством стоек 3 на основании 4. На одной из боковых стоек 3 и на поворотной платформе 1 размещены элементы

25 фотореле 5, электронный блок,б измерения и коммутации цепей. Для ограничения угла поворота платформы 1 служит упор 7, установленный на основании 4. Поворот платформы 1 из нижнего (от упора 7) положения происхо-. дит под действием силы тяжести платформы благодаря смещенному ее центру тяжести относительно оси вращения.

При этом приращение линейного 35 ускорения, действующего вдоль измерительной оси пьезоакселерометра в момент поворота, описывается выражением а = g(sin с — sind. ), где g — значение ускорения силы тяжести; 45

Ю и д. — в обшем случае произ1 2 вольные начальный и конечный углы наклона измерительной оси акселЬрометра относительно горизонтальной плоскости (для данной установки

50 с,= 0 и с! = 13,35 ).

Конструкция установки обеспечивает поворот платформы от о, до за время, не превьддающее О, 1 с.

Напряжение, появляющееся на сбкладках пьезоэлемента акселерометра

2 (фиг.З), измеряется при помощи электронного блока 6 измерения и коммутации, включающего пикс вый детектор

44 2

8 с входной постоянной времени с, =

1,5 " повторитель 9 напряжения с постоянной времени по входу> г

1000 с, блок 10 фотореле, блок 11 коммутации и источник 12 напряжения постояйного тока. Кроме того, на схеме (фиг,З ) обозначены контакты блока коммутации К, К, К

В нижнем положении платформы контакты К, и К замкнуты, а контакт К г разомкнут. При повороте платформы из нижнего положения вверх в момент прохождения платформой угла ос-, при котором измерительная ось акселерометра направлена горизонтально, срабатывает первый датчик 10 фотореле (фиг,З) и блок 11 коммутации размыкает Kl и К3 и замык" åò К2. При повороте платформы на угол лЫ= с г-, напряжение, развиваемое пьезоэлементом градуируемого акселерометра 2

У через пиковый детектор 8 подается и « It на запоминающий конденсатор повто рителя 9 напряжения. В момент прохождения платформой угла Ы срабаты— г вает второй датчик фотореле )О и блок 11 коммутации замыкает К2.

Напряжение на запоминающем конденсаторе измеряется вольтметром, который подключен к выходу повторителя 9 напряжения.

Для проведения измерения чувствительности пьезоакселерометра необходимо повернуть край поворотной платформы с установленным на ней акселерометром вниз до упора 7, отпустить платформу и после поворота платформы вверх произвести считывание результата измерения U no

8ИХ шкале (индикаторному табло) вольтметра, Расчет чувствительности пьезоакселерометра производится по формуле чувствительность акселеро- метра, В сг/м, значение измеренного напряжения, В; заданный уровень. ускорения (для данной установки а =

2,2Ь+0,05 сг); входная емкость эл,схемы; эл.емкость пьезоакселерометра °

Предлагаемый способ калибровки пьезоэлектрических акселерометров

l295344

Фиг. / позволяет уменьшить погрешность калибровки, вызванную пироэлектрическим эффектом пьезоэлемента при измерении. формула изобретения

Способ градуировки пьезоэлектрических акселерометров, заключающийся в том, что акселерометр поворачивают в гравитациоНном поле Земли с помощью поворотной платформы из 10 горизонтального положения его оси чувствительности на заданный угол относительно плоскости горизонта и измеряют с помощью измерительной цепи изменение выходного напряжения пьезоакселерометра на добавочной электрической емкости, подсоединенной к его выходу, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности градуировки, предварительно замыкают накоротко выход акселерометра, с началом поворота размыкают его и подсоединяют к измерительной цепи, а приращение выходного напряжения акселерометра измеряют за время поворота на заданный угол, меньшее постоянной времени измерительной цепи.!

295344

7ï юоороо7а

Чсиорение Яопь измеригпельнои аксепРРРм ею7ра

«Г

tuur

Люржюние на Ж лФ тко0о а детектора

Jtf напряюение но 8коде ы бьцюде ао5торителн

gcl3/М

Составитель К.Лукомский

Техред И.Попович

Корректор М,Шароши

Редактор О.Бугир

Тираж 777 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открь|тий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 614/53

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул, Проектная,4