|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы  Рис. 8.22. Примеры частотных характеристик пьезоэлектрических датчиков давления  Рис. 8.23. Установка для качественной оценки частотных характеристик: а - упрощенная схема; б - частотная характеристика собой сложные многомассовые механические системы со многими степенями свободы, аналитический расчет динамических характеристик которых нецелесообразен в силу своей исключительной сложности. Ориентировочные расчеты для определения минимального значения частоты первого резонанса можно вести так, как это делалось в гл. 4 при оценке собственных частот упругих элементов. Подробно частотную характеристику целесообразно исследовать экспериментально. Качественный характер частогной характеристики можно оценить с помощью установки, упроден-ная принципиальная схема которой изображена на рис. 8.23, а. В данном случае для получения обзорной частотной характеристики датчика используется возмущающая сила, созданная рабочим пьезоэлементом (обратный пьезоэффект), который возбуждается звуковым генератором ЗГ. Изменение частоты ЗГ осуществляется имеющимся на нем регулятором, ручка которого через соответствующую передачу (например, трос) связана с протяжным механизмом самописца СП. На электрический вход самописца поступает выпрямленный сигнал, снятый с сопротивления R. i.. Амплитуда этого сигнала пропорциональна сопротивлению пьезоэлемента, которое резко изменяется при наличии резонансных явлений. Таким образом, на диаграмме самописца (рис. 8.23, б) можно Получить обзорную картину резонансных частот. Гг В заключение отметим, что на характер частогной характеристики датчикавлияют особенности его установки и уровень при- ложенного статического давления. Это изменение вызывается тем, что происходит определенное перераспределение присоединенных масс, жесткостей натягов, зазоров и т. д. Поэтому изучение частотных свойств датчика должно проводиться в условиях, максимально приближенных к реальным условиям эксплуатации. В этом отношении установка, показанная на рис. 8.23, а, оказывается весьма удобной. На ней, естественно, нельзя получить точных количественных соотношений, однако качественная картина оказывается достаточно полной. Кроме того, по относительной величине резонансных всплесков можно судить о наиболее опасных частотах. Глава 9. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ДАТЧИКИ 9.1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ Электромагнитные преобразователи составляют основу обширной группы датчиков механических величин, нашедших широкое применение как в научных исследованиях, так и при автоматизации производственных процессов. Все многообразие электромагнитных преобразователей можно разделить на две группы. Первую группу составляют параметрические электромагнитные преобразователи, реализующие две основные разновидности функций преобразования: где L - индуктивность обмотки преобразователя, имеющего ш витков; М - взаимная индуктивность обмоток преобразователя, имеющих та и с№ витков соответственно. Эти две разновидности функций преобразования определяют два основных типа параметрических электромагнитных преобразователей: индуктивные и трансформаторные. Изменение индуктивности или взаимной индуктивности этих преобразователей осуществляется за счет изменения параметров, определяющих магнитное сопротивление Z„. Такими параметрами могут быть геометрические размеры специально вводимых в магнитную цепь воздушных зазоров. Тогда индуктивность или взаимная индуктивность являются функциями длины б или площади S воздушного зазора, которые изменяются под действием измеряемой механической величины. Параметром, влияющим на величину магнитного сопротивления, может служить магнитная проницаемость р, которая зависит от величины механических напряжений. Преобразователи, в которых входная механическая величина изменяет магнитную проницаемость ферромагнитного материала, получили название маг-нитоупругих преобразователей. Магнитоупругие преобразователи могут быть трансформаторными. Вторую группу составляют генераторные преобразователи, в основу работы которых положен закон электромагнитной индукции: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 [ 68 ] 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 |