Малюнок 3.5 - Графік функції перетворення.
Знаючи власну частоту коливань датчика можна визначити приблизний робочий діапазон частот:
(3.19),
де - найбільше значення частоти на якій працює перетворювач,
- власна частота коливань закріпленого датчика.
Власна частота коливань датчика в чому залежить від типу кріплення перетворювача на вібруючий об'єкт (віброконвеєр). Для даного перетворювача більше підійде кріплення за допомогою клею. Це кріплення забезпечує хорошу частотну характеристику перетворювача, є досить міцним, при малій масі датчика, не вимагає особливих витрат на обробку поверхні кріплення і задовольняє умовам проведення вимірювань. Для установки акселерометра на вібруючу поверхню можна використовувати клей або цемент типу епоксидної смоли. Щоб не наносити клей безпосередньо на акселерометр, його зазвичай наносять на шпильку. Не рекомендується використовувати м'які клеї або віск, оскільки таке з'єднання ненадійно і не забезпечує необхідної частотної характеристики. [13], [14]
В
Малюнок 3.6 - Кріплення на клей або цемент
(3.20),
де с - коефіцієнт пружності пьезоелемента, що розраховується за формулою 3.21,
- інерційна маса.
(3.21),
де - модуль пружності пьезоелемента ( Н/м 2 ),
- площа пьезоелемента,
- відстань між гранями пьезоелектрика.
У результаті розрахунку 3.21 отримуємо:
В
(Н/м)
Підставляючи отримане значення коефіцієнта пружності у формулу 3.20, отримаємо:
В
(кГц)
Знаючи приблизну амплітуду коливань конвеєра (S 0 = 0,000146 м) з урахуванням 3.19, - можна зробити висновок , що розроблений перетворювач має приблизний робочий діапазон частот до 160 Гц. Так як максимально можливі перевантаження для даного перетворювача не повинні перевищувати 15 g, інакше датчик вийде з ладу. [5].
Розрахунок чутливості п'єзоелектричного перетворювача визначається за формулою:
(3.22),
де
