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 в вимірюваному сигналі отриманому за допомогою п'єзоелектричного акселерометра  при вимірюванні вібраційного прискорення. Вказана неінформативна складова в вимірюваному сигналі представляє собою постійний рівень, який викликаний генерацією пꞌєзоелектричним елементом акселерометра додаткового заряду за відсутності дії на нього зі сторони обꞌєкта вимірювань. Вказаний додатковий заряд генерується під впливом флуктуацій температури середовища. Дані температурні флуктуації вносять свою негативну складову в точність акселерометра збільшуючи похибку результату вимірювань. Чим більше їх діапазон коливань по температурі та швидкість зміни температури в часі, тим отримаємо більший вплив на результати вимірювань. Так як зміни температури в часі, порівняно з частою вимірюваних вібрацій є процесами значно повільнішими і їх вплив на результат вимірювання є сталим у всьому динамічному діапазоні акселерометра, то вони представляють собою адитивну складову похибки вказаних вимірювань. Для зменшення температурного впливу середовища запропоновано рішення по  удосконаленню пꞌєзоелектричного  акселерометра шляхом введення в його конструкцію елемента компенсації. З метою зменшення впливу температурних флуктуацій середовища на результати вимірювання в якості елемента компенсації застосовано керований пꞌєзоелектричний елемент, який працює на зворотному пꞌєзоефекті уздовж осі поляризації. Керування елементом компенсації здійснюється системою автоматичного регулювання, яка працює по принципу регулювання по відхиленню.


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