URN: http://vtn.chdtu.edu.uaurn:2306:44551.2019.166321

DOI: https://doi.org/10.24025/2306-4412.1.2019.166321

КОРЕКЦІЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО ВПЛИВУ НА П'ЄЗОЕЛЕКТРИЧНИЙ АКСЕЛЕРОМЕТР

А. Л. Передерко

Анотація


У статті розглянуто можливість компенсації неінформативної складової у вимірюваному сигналі, отриманому за допомогою п'єзоелектричного акселерометра при вимірюванні вібраційного прискорення. Ця неінформативна складова у вимірюваному сигналі являє собою постійний рівень, який викликаний генерацією пꞌєзоелектричним елементом акселерометра додаткового заряду за відсутності дії на нього з блoку обꞌєкта вимірювань. Зазначений додатковий заряд генерується під впливом флуктуацій температури середовища. Ці температурні флуктуації вносять свою негативну складову в точність акселерометра, збільшуючи похибку результату вимірювань. Чим більшими є їх діапазон коливань по температурі та швидкість зміни температури в часі, тим отримаємо більший вплив на результати вимірювань. Оскільки зміни температури в часі порівняно з частотою вимірюваних вібрацій є процесами значно повільнішими і їх вплив на результат вимірювання є сталим в усьому динамічному діапазоні акселерометра, то вони являють собою адитивну складову похибки цих вимірювань. Для зменшення температурного впливу середовища запропоновано рішення щодо удосконалення пꞌєзоелектричного акселерометра шляхом введення в його конструкцію елемента компенсації. З метою зменшення впливу температурних флуктуацій середовища на результати вимірювання як елемент компенсації застосовано керований пꞌєзоелектричний елемент, який працює на зворотному пꞌєзоефекті уздовж осі поляризації. Керування елементом компенсації здійснюється системою автоматичного регулювання, яка працює за принципом регулювання за відхиленням.


Ключові слова


акселерометр; прискорення; п'єзоелемент; фазовий фільтр; система автоматичного регулювання

Повний текст:

PDF

Посилання


1. Antonenko, A. М., Kudzin A. Yu., Gavshin M. G. (1997). Influence of domain structure on electromechanical properties of PZT and MNWT ferroelectric ceramics. Fizika tverdogo tela. Moscow: FTI im. A. F. Ioffe, vol. 39, No. 5 [in Russian].

Gorish, A. V., Dudkevich, V. P., Kupriyanov, M. F. et al. (1999). Piezoelectric instrument engineering, vol. 1. Physics of ferroelectric ceramics. Moscow: Izd. predpr. red. zhurn. "Radiotehnika", 368 p. [in Russian].

Sharapov, V. M., Musienko, M. P., Sharapova E. V. (2006). Piezoelectric sensors. Moscow: Technosphere, 632 p. [in Russian].

Aheikin, D. I., Kostina, E. N., Kuznetsov, N. N. (1965). Sensors for control and regulation. Moscow: Mashinostroenie, 914 p., ill. [in Russian].

Osadchiy, E. P. (1979). Design of sensors for measuring mechanical quantities. In E. P. Osadchiy (Ed.). Moscow: Mashinostroenie, 480 p., ill. [in Russian].

Ostrom, K., Vittenmark, B. (1987). Control systems with computers. Moscow: Mir, 480 p., ill. [in Russian].

Dorf, R., Bishop, R. (2002). Modern management systems. Moscow: Laboratoriya Bazovyh Znanij, 832 p., ill. [in Russian].

Kim, D. (2003). The theory of automatic control, vol. 1. Linear systems. Moscow: FIZMATLIT, 220 p., ill. [in Russian].


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Антоненко А. М., Кудзин А. Ю., Гавшин М. Г. Влияние доменной структуры на электромеханические свойства сегнетокерамики ЦТС и МНВТ. Физика твердого тела. Москва: ФТИ им. А. Ф. Иоффе, 1997. Т. 39. № 5.

2. Пьезоэлектрическое приборостроение. Т. 1. Физика сегнетоэлектрической керамики / А. В. Гориш, В. П. Дудкевич, М. Ф. Куприянов и др. Москва: Изд. предпр. ред. журн. «Радиотехника», 1999. 368 с.

3. Шарапов В. М., Мусиенко М. П., Шарапова Е. В. Пьезоэлектрические датчики. Москва: Техносфера, 2006. 632 с.

4. Агейкин Д. И. Костина Е. Н., Кузнецов Н. Н. Датчики контроля и регулирования. Москва: Машиностроение, 1965. 914 с., ил.

5. Осадчий Е. П. Проектирование датчиков для измерения механических величин / под ред. Е. П. Осадчего. Москва: Машиностроение, 1979. 480 с., ил.

6. Острѐм К., Виттенмарк Б. Системы управления с ЭВМ; пер. с англ. Москва: Мир, 1987. 480 с., ил.

7. Дорф Р., Бишоп Р. Современные системы управления; пер. с англ. Москва: Лаборатoрия Базовых Знаний, 2002. 832 с., ил.

8. Ким Д. Теория автоматического управления. Т 1. Линейные системы. Москва: ФИЗМАТЛИТ, 2003. 220 с., ил.




Copyright (c) 2019 Анатолий Леонтьевич Передерко