SU1580180A1

SU1580180A1 - Piezotron

Info

Publication number: SU1580180A1
Application number: SU874217971A
Authority: SU
Inventors: Станислав Анатольевич Шурпач; Вячеслав Вячеславович Шкарупин; Александр Геннадиевич Струнин; Александр Николаевич Соловей; Георгий Арнольдович Назарчук; Виктор Владимирович Терех
Original assignee: Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority date: 1987-03-30
Filing date: 1987-03-30
Publication date: 1990-07-23

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени параметров вибрации. Цель - повышение точности за счет уменьшени погрешности от вли ни дестабилизирующих реакторов - достигаетс тем, что при помощи регул тора 8 обеспечиваетс изменение величины напр жени питани усилител 2 сигнала пьезодатчика 1 при помощи контура регулировани , включающего интегратор 11, до полной компенсации действи дестабилизирующего реактора на уровень посто нной составл ющей выходного сигнала. При этом коррекци выходного сигнала по амплитуде обеспечиваетс вторым регул тором 9. 1 ил.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure vibration parameters. The goal of improving accuracy by reducing the error due to the effect of destabilizing reactors is achieved by using controller 8 to vary the supply voltage of amplifier 2 of the signal of piezo sensor 1 using an control loop including an integrator 11, to fully compensate for the destabilizing reactor constant level of the output signal. At the same time, the amplitude correction of the output signal is provided by the second regulator 9. 1 sludge.

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров вибрации.The invention relates to measuring technique and can be used to measure vibration parameters.

Цель изобретения - повышение точности измерения за счет уменьшения погрешности от действия дестабилизирующих факторов окружающей среды..The purpose of the invention is to increase the measurement accuracy by reducing the error from the action of destabilizing environmental factors ..

. На чертеже приведена блок-схема щ пьезотрона.. The drawing shows a block diagram of the uz piezotron.

Пьезотрон содержит последовательно соединенные пьезодатчик 1 и усилитель 2, расположенные в одном корпусе 3 и подключенные к коаксиально- 15 му кабелю 4, источник 5 напряжения, первый 6 и второй 7 блоки вычитания, первые входы которых подключены к коаксиальному кабелю 4, первый 8 и второй 9 регуляторы, первый из ко- 20 торых включен между источником 5 напряжения и первыми входами блоков 6 и 7 вычитания, а второй подключен к выходу первого блока 6 вычитания, источник 10 опорного' напряжения, под- 25 , ключенный к вторым входам блоков 6 и 7 вычитания, и интегратор 11, вход которого подключен к выходу второго блока 7 вычитания, а выход подключен к управляющему входу 8 и 9. 30The piezotron contains a piezosensor 1 and an amplifier 2 connected in series in one housing 3 and connected to a coaxial 15 cable 4, a voltage source 5, a first 6 and a second 7 subtraction units, the first inputs of which are connected to a coaxial cable 4, the first 8 and second 9 regulators, the first of which 20 is connected between the voltage source 5 and the first inputs of the subtraction units 6 and 7, and the second is connected to the output of the first subtraction unit 6, the reference voltage source 10 connected to the second inputs of the blocks 6 and 7 subtraction, and integr 11 Torr, the input of which is connected to the output of the second subtracting unit 7, and an output connected to the control input 8 and 9. 30

Пьезотрон работает следующим образом.The piezotron works as follows.

Пьезодатчик 1 преобразует сигнал, обусловленный вибрацией объекта, в напряжение, которое усиливается усилителем 2 и через кабель 4 подается на первые входы первого 6 и второго 7 блоков вычитания. Питание усили- _ителя 2, расположенного в корпусе 3, осуществляется источником 5 напряже- дд ния через первый регулятор 8. Следовательно, на выходе кабеля 4 присутствуют переменная составляющая, обусловленная вибрацией, и постоянная составляющая, обеспечивающая номиналы^ 45 ное рабочее напряжение усилителя 2. На вторые входы шервЬго 6 и второго 7 блоков вычитания поступает сигнал от источника 10 опорного напряжения, равный номинальному рабочему напря- gg жению усилителя 2. При нормальных условиях работы пьезотрона, выходные Напряжения первого 6 и второго 7 блоков вычитания по постоянному току равны нулю.При этом на выходе второго регулятора 9 присутствует переменная составляющая,обусловленная вибрацией объекта. Переменная составляющая с выхо-~— да второго блока 7 вычитания поступает на вход интегратора 11, выходное напряжение которого равно нулю в исходном состоянии и поступает на управляющие входы первого 8 и второго 9 регуляторов. При воздействии на пьезотрон внешней среды происходит уход рабочего напряжения усилителя 2 от номинального значения. Это приводит к появлению постоянной составляющей напряжения на выходах первого б и второго 7 вычитающего устройства. Данное напряжение интегрируется интегратором 1 1 и поступает на управляющий вход первого регулятора 8. Это приводит к изменению коэффициента передачи первого регулятора 8. Изменение коэффициента передачи происходит до тех пор, пока сигнал на выходе блока 7 не станет равным нулю, т.е. пока постоянная составляющая напряжения усилителя 2 не станет равной номинальному рабочему напряжению. Вторым регулятором 9 производится докомпенсация температурной погрешности и погрешности коэффициента передачи пьезотрона.The piezoelectric transducer 1 converts the signal due to the vibration of the object into a voltage that is amplified by the amplifier 2 and fed through the cable 4 to the first inputs of the first 6 and second 7 blocks of subtraction. The power of the amplifier _{and the} amplifier 2 located in the housing 3 is provided by the voltage source 5 through the first regulator 8. Therefore, at the output of the cable 4 there is an alternating component due to vibration and a constant component providing the nominal values of the operating voltage of the amplifier 2 The second inputs of the second 6 and second 7 subtraction units receive a signal from the source 10 of the reference voltage, equal to the rated operating voltage gg of the amplifier 2. Under normal conditions of operation of the piezotron, the output voltages of the first 6 and the second 7 blocks of subtraction by direct current are equal to zero. Moreover, at the output of the second controller 9 there is a variable component due to vibration of the object. A variable component with the output ~ - and the second subtraction unit 7 is fed to the input of the integrator 11, the output voltage of which is zero in the initial state and is supplied to the control inputs of the first 8 and second 9 controllers. When exposed to the piezotron of the external environment, the operating voltage of the amplifier 2 departs from the nominal value. This leads to the appearance of a constant component of the voltage at the outputs of the first b and second 7 of the subtracting device. This voltage is integrated by the integrator 1 1 and fed to the control input of the first controller 8. This leads to a change in the transmission coefficient of the first controller 8. The change in the transmission coefficient occurs until the signal at the output of block 7 becomes zero, i.e. until the DC component of the voltage of the amplifier 2 becomes equal to the rated operating voltage. The second controller 9 makes the compensation of the temperature error and the error of the transmission coefficient of the piezotron.

Claims

Claim

A piezotron containing a piezoelectric sensor and amplifier connected in series to a coaxial cable and a voltage source, characterized in that, in order to improve accuracy, it is equipped with a first and second subtraction unit, the first inputs of which are connected to a coaxial cable, with a first controller connected between the source voltage and the first inputs of the subtraction blocks, the second regulator included in the output of the first subtraction block, a reference voltage source connected to the second inputs of the subtraction blocks, and integrat ohm * included between the output of the second subtracting unit, and the control inputs of the first and second controllers.