Способ определения коэффициента пре-ОбРАзОВАНия пьЕзОАКСЕлЕРОМЕТРА Советский патент 1981 года по МПК G01P21/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при определении коэффициента преобразования пьезоэлектрических акселерометров. Известны способы определения коэффициента преобразования пьезоакселерометра методом сравнения с коэффициентом преобразования образ-цового пьезоакселерометра. Проверяемый и образцовый акселерометры подвергают одной и той жеви-брации, из меряют выход ные сигналы каждого из них, и сравниваю эти сигналы. При этом для измерения выходных сигналов каждый из акселеметров подключают поочередно через соответствующие согласуюгаие каскады к измерительному прибору LIJ. Недостаток способа заключается в невысокой точности сравнения из-за различных параметров входных цепей согласующих каскадов. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ, заклю чгиощийся в том, что образцовый и npd веряемый пьезоакселерометры подвергают воздействию одной и той же вибрации, измеряют сигналы пьезоакт селерометров и сравнивают их между собой И . Недостатком этого способа также является невысокая точность сравнения влияния на результат сравнения постоянных времени обоих пьезоакселерометров при их подключении к измерительному устройству, что предъявляет особые требования к входным . параметрам этого устройства, а в ряде случаев требуются дополнительные расчеты, учитывающие влияние париветров всей схемы. Цель изобретения - повышение точности определения коэффициента преобразования пьезоакселерометра за счет исключения влияния на конечный результат постоянных времени обоих пьезоакселерометров и измерительного устройства. Указанная цель достигается тем, что измеряют сигнала пьезоакселерометров при их параллельном и согласном включении, затем - при параллельном и встречном включении, однот: временно с кгикдым измерением фиксируют изменение сдвига фазы измеряемого сигнала относительно опорногоj, а величину коэффициента преобразовав ния no заряду проверяемого пьезоакселерометра определяют по формулам. , (-1) коэффициент преобразования где X., по заряду проверяемого пьезоакселерометра; коэффициент преобразования по заряду образцового пьезоакселерометра; напряжение при согласном включении пьезоакселерометров;напряжение при встречном включении пьезоакселерометров;йЧ - изменение сдвига фазы измеряемого напряжения относительно опорного напряжения при изменении направления включения образцового пьезоакселерометра. На фиг. i представлено устройство для реализации предлагаемого способа на фиг. 2 - схема соединения пьезоакселерометров при согласном включении) на фиг. 3 - то же, при встре ном включении. Устройство содержит выбратор 1, н платформе 2 которого через изолирующие переходники 3, установлены пр веряемый 4 и образцовый 5 пьезоакселерометры. Выход образцового пьезоакселерометра 5 подключен ко входу коммутационного блока 6, выход котор го- соединен со входом милливольтметр 7 и через усилитель 8 с первым входом индикатора фазы 9, Выход проверяемого пьезоакселерометра 4 подключен к выхрду коммутационного блока Со вторым входом индикатора фазы 9 и вибратором 1 соединен выход генерато ра 10. Коммутационный блок 6 обеспечивает встречное или согласное вклю чение параллельно соединенных пьезо акселерометров 4 и 5. Измерение коэффициента преобразования по заряду пьезоакселерометра производится следующим образом. е помощью генератора 10 платформа 2 вибратора 1 приводится в ; колебательное движение так,что на проверяе1«1ый и образцовый . пьезоаксе лерометры соединенные параллельно, воздействует одна и та же вибрация. Пьезоакселерометры 4 и 5 включают коммутационным блоком 6 согласно (см. Фйг.2) и измеряют напряжение н входе вольтметра 7, равное и - Д. i -KuiCOa 1 СС1)«)2. где dj, - заряд проверяемого пьезоакселерометра 4; заряд образцового пьезоакселерометра 5 i постоянная времени двух пьезоакселерометров 4 и 5, входа вольтметра 7.и усилителя 8, круговая частота. Одновременно фиксируют Фазовый двиг между U и опорным напряжением генератора 10 по индикатору фазы 9. При этом точная величина сдвига азы не имеет значения. Затем пьеоакселерометры 4 и 5 коммутационным локом 6 включают встречно (см. фиг., при этом измеряют напряжение U на входе вольтметра 7 и фиксируют фазоый сдвиг между напряжением и. и порным напряжением с генератора 10. сли разность фазовых сдвигов лМ авна нулю, то это равноценно тому, то .ug ) и . Г 1-( (uiR) Если то это равноценно QO IA и tuURCU )i Из формул (3), С) и (5) находят отношение зарядов, а следовательно, коэффициентов преобразования по заряду пьезоакселерометров Отсюда К - ПРИ Д 0, ПРИ л 1 (ао°. Положительный эффект предлагаемого способа заключается в повышении точности определения коэффициента преобразования пьезоакселерометра за счет того, что в формулу для срс1знения коэфФициенов преобразования по заряду не входят постоянные времени пьезоакселерометров, вольтметра и усилителя. При обоих положениях коммутационного блока .6 постоянные времени равны и не влияют на результат сравнения. Это дает возможность вести сравнение на низких частотах, причем предел в сторону низких частот ограничен лишь чувствительностью вольтметра 7. К измерительному вольт