Статья 10315

Название статьи

ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПЕРВИЧНЫХ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Авторы

Ломтев Евгений Александрович, доктор технических наук, профессор, кафедра информационно-измерительной техники и метрологии, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), iit@pnzgu.ru
Мельников Анатолий Аркадьевич, ведущий инженер, кафедра электроэнергетики и электротехники,
Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), eltech@pnzgu.ru
Пушкарева Анастасия Валерьевна, кандидат технических наук, доцент, кафедра ракетно-космического и авиационного приборостроения, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), a.v.push89@gmail.com
Светлов Анатолий Вильевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой радиотехники и радиоэлектронных систем, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), rtech@pnzgu.ru
Цыпин Борис Вульфович, доктор технических наук, профессор, кафедра ракетно-космического и авиационного приборостроения, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), cypin@yandex.ru

Индекс УДК

621.389/621.3713/621.376.32

Аннотация

Актуальность и цели. Объектом исследования являются первичные пьезоэлектрические преобразователи. Предметом исследования являются способы измерения параметров первичных пьезоэлектрических преобразователей. Цель работы – измерение параметров первичных пьезоэлектрических преобразователей как в составе систем управления, так и в процессе их изготовления.
Материалы и методы. Для проведения измерения на электроды пьезоэлемента первичного преобразователя подаются прямоугольные импульсы со скважностью два, частота следования которых близка к частоте собственных колебаний пьезоэлемента. После окончания действия импульсов частота, амплитуда и скорость затухания возникающих собственных колебаний пьезоэлемента сравниваются с известными предельно допустимыми значениями. По результатам сравнения принимается решение о состоянии первичного преобразователя и в случае неисправности могут быть выработаны рекомендации по определению причин неисправности.
Результаты. Обосновано использование сигнала возбуждения в виде меандра. Приведена структурная схема прибора для измерения параметров, а также типовые осциллограммы напряжения реакции исправного и неисправного первичного преобразователя после снятия сигнала возбуждения.
Выводы. Прибор может использоваться также у производителей первичных пьезоэлектрических преобразователей. В последнем случае возможно документирование и хранение результатов всех испытаний пьезоэлемента от момента его изготовления, на последующих стадиях технологического процесса изготовления первичного преобразователя и в процессе его эксплуатации на объекте. Полученная статистика позволит оценить долговременную стабильность первичного преобразователя и обеспечит получение большого объема информации для разработчиков.

Ключевые слова

первичный преобразователь информации, пьезоэлемент, система управления, измерение параметров.

 

 Скачать статью в формате PDF

Список литературы

1. Дмитриенко, А. Г. Контроль пьезоэлектрических датчиков на протяжении жизненного цикла / А. Г. Дмитриенко, А. В. Блинов, Б. В. Цыпин // Новые технологии : материалы Всерос. конф. – М. : РАН, 2013. – Т. 2. – С. 154–158.
2. Авторское свидетельство 535478 Российская Федерация. Устройство для проверки пьезоэлектрических датчиков / Воробжанский В. В., Чайка Ю. А. – заявл.03.02.1975 ; опубл. 15.11.1976. – Бюл. № 42.
3. Патент № 2176396 Российская Федерация. Способ дистанционного периодического контроля коэффициента преобразования пьезоэлектрического акселерометра / Субботин М. И. – заявл. 05.10.2000 ; опубл. 24.11.02. – Бюл. № 33.
4. Земляков, В. Л. Методы и средства измерений в пьезоэлектрическом приборостроении : моногр. Т. 5. Пьезоэлектрическое приборостроение / В. Л. Земляков. – Ростов н/Д : Изд-во ЮФУ, 2009. – 180 с.
5. Zemlyakov, V. L. Methods for Determination of the Piezoelectric Coefficient of Piezoceramic Materials in Terms of Parameters of an Equivalent Circuit of a Piezoelement / V. L. Zemlyakov // Piezoelectrics and Related Materials: Investigations and Applications, 2012. – 2nd Quarter. – New York, 2012. – Р. 117–142.
6. Группа предприятий Пьезо. – URL: http://www.oaopiezo.com (дата обращения: 18.02.2015).
7. Дмитриенко, А. Г. Тестер для контроля пьезоэлектрических датчиков на протяжении жизненного цикла / А. Г. Дмитриенко, А. В. Блинов, А. А. Мельников, Б. В. Цыпин // Измерение, мониторинг, управление, контроль. – 2013. –№ 3 (5). – С. 15–18.
8. Цыпин, Б. В. Методы и измерительные преобразователи для контроля и диагностики электронной аппаратуры при производстве : дис. … д-ра техн. наук / Цыпин Б. В. – Пенза, 2002.
9. Патент 128321 Российская Федерация.Система контроля пьезоэлектрических датчиков/Цыпин Б. В., Дмитриенко А.Г., Блинов А.В., Шамраков А.Л., Мельников А.А., Брилевич Е.В.;заявитель и патентообладатель ООО«Научно-исследовательский ин-т физич. измерений»;опубл.20.05.2013.–Бюл. №14.
10. Бушуев, О. Ю. Исследование динамических характеристик тензометрического преобразователя давления с целью диагностики его состояния / О. Ю. Бушуев, А. С. Семенов, А. О. Чернявский // Датчики и системы. – 2010. – № 4.

 

Дата создания: 22.12.2015 15:49
Дата обновления: 24.12.2015 15:21