Файл: OTCHET.doc

Для изготовления пьезодатчиков из кристаллов вырезают пластинки, ориентированные обычно вдоль электрической оси, т. е. с про­дольным пъезоэффектом

Рис. 6. Конструкция пьезоэлектрического датчика

Пьезодатчик в простейшем исполнении (рис. 6) состоит из двух пьезопластин , между которыми расположен металлический электрод 2, имеющий Изолированный вывод 3. Внешние стороны пьезопластин электрически соединены с корпусом 4. Толщина применяемых кварцевых пластин около 4 мм. При этой толщине частота собственных колебаний пластин составляет примерно 600 кГц, что определяет- очень высокие динамические свойства кварцевых пьезодатчиков.

Измеряемое усилие F действует на пластины, расположенные так, что на их внутренних гранях, соприкасающихся с металли­ческим электродом, возникают одноименные отрицательные за­ряды, а на внешних — положительные. Заряд с электрода 2 подается к измерительному прибору.

Напряжение на датчике, обусловленное действием силы

определяется выражением:

где : С — емкость датчика; С₀ — емкость измерительной схемы; d₁— пьезоэлектрическая по­стоянная (для кварца d₁ = 2,310¹² Кл/Н). Напряжение на выходе датчика имеет сравнительно малую величину, поэтому обычно требуется его дальнейшее усиление.

Чувствительность датчика определяется зарядом, возникаю­щим на пьезоэлементе при изменении усилия на 1 Н/см²;

Для увеличения чувствительности датчика его составляют из нескольких пластин, располагая их столбиком таким образом, что механически они оказываются включенными последовательно, а электрически — параллельно.

К преимуществам пьезодатчиков следует отнести малые раз­меры, простоту устройства, надежность в работе, возможность измерения быстропеременных величин, а к недостаткам — невы­сокую чувствительность, непригодность к измерению статичес­ких величин, зависимость пьезоэлектрической постоянной d₁ от температуры.

Пьезоэлектрический датчик для измерения давления

Пьезоэлектрический датчик для измерения давления (рис.7)

Пьезоэлектрический датчик штуцером 1 ввертывается в гнездо на месте уста­новки. Измеряемое давление воздействует на мем­брану 2 и через деталь 3 передаётся на две квар­цевые (или из другого пьезоэлектрического материала) пластинки 4. Отрицательные электрические заряды возбуждаются на электроде 5, соединённом с, электроизмерительным прибором колпачок 7 и шарик 6 служат для регулирования контакт­ного давления между электро­дом и кварцевыми пластинка­ми.

Рис.7

ФАКУЛЬТЕТ ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ

КАФЕДРА УПРАВЛЕНИЯ И ИНФОРМАТИКА В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

ОТЧЕТ

по преддипломной практике

«УТВЕРЖДАЮ» Выполнил: ст. гр. УИТ-51

зав. кафедрой УИТ Семенов Е.А.

академик МАН ВЭ, профессор Руководитель ДП

Власов В.В. /________/ преподаватель Знамцев Ю.М.

«___» _____________ 2001 г. «___» _____________ 2001 г.

2001