ань ADXL150; джерело живлення GPS 3030D; 4 - мілівольтметр В3-39.
Малюнок 1.1 - Принципова схема комутації обладнання для калібрування еталонного датчика коливань
Вимірювання характеристик акселерометрів за допомогою розробленої методики проводять наступним чином. Попередньо необхідно провести регулювання електричної ємності конденсатора C 1 (малюнок 1.1) таким чином, щоб її значення відповідало початкового значення електричної ємності експериментального зразка.
Принципова схема стенду для випробувань ємнісного модуля зразків компонентів інерційних датчиків наведена на малюнку 1.2, де 1 - вібростенд з інтегрованим підсилювачем; 2 - генератор низькочастотний Г3-120; 3 - джерело живлення GPS 3030D; 4 - мілівольтметр В3-39; 5 - осцилограф АСК +3106, приєднаний до персонального комп'ютера; 6 - генератор опорної частоти (f=500 КГц); 7 - блок обробки сигналу від ємнісного модуля; 8 - експериментальний зразок; 9 - еталонний датчик коливань ADXL150.
Малюнок 1.2 - Принципова схема стенду для випробувань ємнісного модуля зразків компонентів інерційних датчиків
Далі експериментальний зразок закріплюють на столику вібростенда, з'єднують з контрольно-вимірювальним обладнанням у відповідності зі схемою.
Потім змінюють амплітуду на виході низькочастотного генератора (типу Г3-120) для варіювання прискорення на вібростенді в діапазоні 0 - 500 м/с 2 з кроком 10 м/с 2. Задається прискорення контролюють за допомогою еталонного датчика коливань (типу ADXL150 фірми «Analog Devices»). Напруга на виході блоку обробки сигналу вимірюють за допомогою міліівольтметра. Форма вихідного сигналу повинна відповідати формі вхідного сигналу, що задається за допомогою генератора. Форму сигналів вимірюють за допомогою двоканального осцилографа (типу АСК - 3 106). У разі відповідності форм сигналів за отриманими даними будують калібрувальну криву в координатах «задаваемое прискорення - напруга на виході блоку обробки сигналу». Як правило, ця залежність носить лінійний характер.
За допомогою розроблена методика дозволяє проводити вимірювання характеристик мікромеханічних акселерометрів ємнісного типу в діапазоні прискорень від 0 до 500 м/с 2 точністю 0,05 м/с 2 [3].
. 2 П'єзоелектричний метод вимірювання лінійного прискорення
Датчики, засновані на п'єзоефекті. У датчиках такого типу відбувається тиск грузика на п'єзокристал. Основний принцип полягає в тому, що під впливом деформації п'єзоелемент виробляє струм. У результаті ми отримуємо значення напруги і знаючи параметри системи, можна знайти силу, з якою грузик тисне на кристал - і, відповідно, розрахувати шукане прискорення.
Принципова схема датчика прискорення побудованого на п'єзоелектричного методі наведена на малюнку 1.3.
Малюнок 1.3 - Основний принцип роботи акселерометрів на п'єзоелементах
. 3 Потенциометрический метод вимірювання лінійного прискорення
Потенциометрический датчик являє собою змінний резистор, до якого прикладено напругу живлення, його вхідний величиною є лінійне або кутове переміщення токоз'ємного контакту, а вихідною величиною - напруга, знімається з цього контакту, що змінюється за величиною при зміні його положення.
Потенціометричні датчики призначені для перетворення лінійних або кутових переміщень в електричний сигнал, а також для відтворення найпростіших функціональних залежностей в автоматичних і автоматичних пристроях безперервного типу.
Принципова схема такого датчика представлена ??на малюнку 1.4.
Малюнок 1.4 - Принципова схема потенціометричного датчика
За способом виконання опору потенціометричні датчики поділяються на:
) ламельні з постійними опорами;
) дротові з безперервною намотуванням (малюнок 1.5);
) з резистивним шаром.
Малюнок 1.5 - Датчик з дротяною безперервної намотуванням
Ламельні потенціометричні датчики використовувалися для проведення щодо грубих вимірів в силу певних конструктивних недоліків.
У таких датчиках постійні резистори, підібрані за номіналом спеціальним чином, припаиваются до ламелей.
Ламель являє собою конструкцію з чергуються провідними і непроводящими елементами, по якій ковзає токоз'ємного контакт. При русі токос'емника від одного провідного елементу до іншого сумарний опір підключених до нього резисторів змінюється на величину відповідну номіналу одного опору. Зміна опорів може відбуватися в широких межа...
