[go: up one dir, main page]

SU1643968A1 - Device for testing of piezoelectric pickups - Google Patents

Device for testing of piezoelectric pickups Download PDF

Info

Publication number
SU1643968A1
SU1643968A1 SU894684677A SU4684677A SU1643968A1 SU 1643968 A1 SU1643968 A1 SU 1643968A1 SU 894684677 A SU894684677 A SU 894684677A SU 4684677 A SU4684677 A SU 4684677A SU 1643968 A1 SU1643968 A1 SU 1643968A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
sensor
piezoelectric
response
piezoelectric sensor
polarity
Prior art date
Application number
SU894684677A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владлен Сергеевич Жупахин
Макс Бенционович Славин
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4088
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Г-4088 filed Critical Предприятие П/Я Г-4088
Priority to SU894684677A priority Critical patent/SU1643968A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1643968A1 publication Critical patent/SU1643968A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Цель - повышение надежности контрол  характеристик пьезоэлектрических датчиков - чувствительности, резонансной частоты и лол рности включени  Устройство дл  поверки пьезоэлектрических датчиков содержит контролируемый пьезоэлектрический датчик 1, соединительный кабель 2, генератор 6 электрических импульсов, блок 7 отображени  сигнала отклика , а также образцовый пьезоэлектрический датчик 3, регулируемый компенсирующий конденсатор 4 и блок 5 коммутации . С помощью блока 7 отображени  производитс  как регистраци  основных параметров сигнала-отклика от образцового пьезодатчика 3, шунтированного регулируемым компенсирующим конденсатором 4, и сигнала-отклика от контролируемого пьезодатчика 1 через соединительный кабель 2, так и сравнение основных параметров указанных сигналов-откликов 2 илThis invention relates to a measurement technique. The goal is to increase the reliability of monitoring the characteristics of piezoelectric sensors — sensitivity, resonance frequency and switching on polarity. The device for calibrating piezoelectric sensors contains a controlled piezoelectric sensor 1, a connecting cable 2, an electric pulse generator 6, a response signal display unit 7, and an exemplary piezoelectric sensor 3, adjustable compensating capacitor 4 and the switching unit 5. Using the display unit 7, both the recording of the main signal-response parameters from the sample piezoelectric sensor 3, shunted by the adjustable compensating capacitor 4, and the signal-response from the piezo sensor being monitored 1 via the connecting cable 2, and the comparison of the main parameters of the indicated response signals 2 or 2 are performed.

Description

ёyo

О 4 СО Ч)About 4 SO ch)

а ооoo

Фи г.1Phi g.1

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к устройствам поверки пьезоэлектрических датчиков в услови х эксплуатации и может быть использовано дл  определени  работоспособности , чувствительности и ее изменени . резонансной частоты и ее изменени , пол рности включени  пьезодгтчика, установленного на объекте испытани .The invention relates to a measurement technique, in particular, to devices for calibrating piezoelectric sensors under operating conditions and can be used to determine operability, sensitivity and its change. the resonant frequency and its change, the polarity of the piezodgtchik included on the test object.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности контрол  чувствительности и резонансной частоты при одновременном определении пол рности включени  пьезоэлектрического датчика.The aim of the invention is to increase the reliability of monitoring sensitivity and resonance frequency while simultaneously determining the polarity of switching on a piezoelectric sensor.

На фиг. 1 представлена схема устройства дл  поверки пьезоэлектрических датчиков; на фиг. 2 - сигналы возбуждени  и откликов пьезодатчиков образцового (крива  IJ, контролируемого (крива  II), контролируемого обратной пол рности (крива  III).FIG. 1 shows a diagram of a device for calibrating piezoelectric sensors; in fig. 2 - excitation signals and response of the piezoelectric sensors of the model (curve IJ, controlled (curve II), controlled reverse polarity (curve III).

Устройство дл  поверки пьезоэлектрических датчиков (фиг. 1) содержит контролируемый пьезодатчик 1, установленный на объекте испытани  (например, дл  измерени  ударных процессов), соединительный кабель 2, служащий дл  подключени  контролируемого пьезодатчика к элементам устройства , кажда  жила кабел  экранирована, образцовый пьезодатчик 3, у которого нормированы чувствительность АО, резонансна  частота f0, форма сигнала- отклика при подаче электрического импульса (нормированного по величине, длительности, пол рности и частоте повторени ) на соответствующие вывода пьезодатчика (например, пол рность и форма первых трех полуволн сигнала отклика), регулируемый компенсирующий конденсатор 4, включаемый параллельно образцовому пьезодатчику 3 и служащий дл  компенсации емкостного импеданса соединительного кабел  2, блок 5 коммутации, через который осуществл етс  по определенной программе св зь между генератором 6 электрических импульсов, пьезоэлектрическими датчиками 3 образцовым, шунтированным регулируемым компенсирующим конденсатором 4, и контролируемым 1 через соединительный кабель 2, а также блоком 7 отображени  сигналов отклика от указанных датчиков, блок 5 коммутации может быть реализован на тумблерах, кнопках (при ручном управлении), реле, а также электронных схемах (например, с управлением от генератора 6 импульсов).A device for calibrating piezoelectric sensors (Fig. 1) contains a controlled piezo sensor 1 installed at the test object (for example, for measuring impact processes), a connecting cable 2 that serves to connect a controlled piezo sensor to the device elements, each cable core is shielded, a model piezo sensor 3, in which the sensitivity of the AO is normalized, the resonant frequency f0, the signal form of the response when an electric pulse is applied (normalized in magnitude, duration, polarity and frequency is repeated ) to the corresponding outputs of the piezo sensor (for example, the polarity and shape of the first three half waves of the response signal), an adjustable compensating capacitor 4 connected in parallel to the exemplary piezo sensor 3 and used to compensate for the capacitive impedance of the connecting cable 2, switching unit 5, through which a certain program is implemented the connection between the generator 6 electric pulses, piezoelectric sensors 3 exemplary, shunting adjustable compensating capacitor 4, and controlled 1 through the connection The power cable 2, as well as the unit 7 for displaying the response signals from the indicated sensors, the switching unit 5 can be implemented on toggle switches, buttons (with manual control), relays, and electronic circuits (for example, controlled by a pulse generator 6).

Устройство работает следующим образом ,The device works as follows

В исходном состо нии устанавливаетс  величина емкости регулируемого компенсирующего конденсатора 4, равной величинеIn the initial state, the capacitance of the adjustable compensating capacitor 4 is set equal to

емкости соединительного кабел  2, который используетс  при проверке пьезоэлектрического датчика 1.the capacitance of the connecting cable 2, which is used when checking the piezoelectric sensor 1.

Перед работой (поверкой пьезодатчикаBefore work (checking piezo sensor

1 через соединительный кабель 2) производитс  контроль устройства: устанавливаютс  необходимые параметры импульса возбуждени  от генератора 6 и коэффициент усилени  блока 7, которые задаютс  при1 through the connecting cable 2) the device is monitored: the necessary parameters of the excitation pulse from the generator 6 and the gain factor of the block 7 are set, which are set at

поступлении на блок 7 отображени  непосредственно сигнала отклика от образцового пьезодатчика 3, шунтированного компенсирующим конденсатором 4. Дл  этого в блоке 5 коммутации должны быть произведены соответствующие переключени , обеспечивающие как подачу импульсов возбуждени  от генератора 6 на образцовый пьезодатчик 3, шунтированный компенсирующим конденсатором 4, так и подключение блока 7 отображени  сигнала отклика к образцовому пьезодатчику 3.arriving at the display 7 unit directly of the response signal from the sample piezoelectric sensor 3, shunted by the compensating capacitor 4. For this, in the switching unit 5, the corresponding switchings must be made, providing both excitation pulses from the generator 6 to the piezoelectric model 3, shunted by the compensating capacitor 4, and connecting the display signal display unit 7 to the exemplary piezoelectric sensor 3.

В результате проведени  контрол  станов тс  известными (фиг. 2) зависимость U2(t), (осциллограмма I, фиг. 2), величина импульса возбуждени  UB, котора  в дальнейшем поддерживаетс  посто нной, величина максимальной амплитуды сигнала отклика Umo от образцового пьезодатчика 3, шунтированного компенсирующим конденсатором 4, величина периода Т0 колебаний сигнала отклика и, соответственно, резонансна  частота fpo образцового пьезодатчика 3. форма и пол рность сигнала отклика.As a result of the monitoring, the dependence U2 (t), (oscillogram I, Fig. 2), the magnitude of the excitation pulse UB, which is subsequently kept constant, the magnitude of the maximum amplitude of the response signal Umo from the sample piezoelectric sensor 3, shunting by a compensating capacitor 4, the magnitude of the period T0 of the oscillation of the response signal and, accordingly, the resonant frequency fpo of the exemplary piezo-sensor 3. the shape and polarity of the response signal.

Величина частоты повторени  fe The repetition rate fe

ТвTv

им0im0

5five

00

5five

пульсов возбуждени  и величина их длительности TUB задаютс  из услови  получени  максимального по величине сигнала отклика Umo от образцового пьезодатчика 3 и в дальнейшем поддерживаютс  посто нными.The excitation pulses and the magnitude of their duration TUB are determined from the condition of obtaining the maximum magnitude of the response signal Umo from the exemplary piezoelectric transducer 3 and are subsequently kept constant.

Поверка пьезоэлектрического датчика 1, устанавливаемого на объекте испытаний, производитс  после проведени  контрол  устройства при работе с образцовым пьезо- датчиком 3, шунтированным регулируемым компенсирующим конденсатором 4, величина емкости которого должна быть равной величине емкости соединительного кабел  2.The verification of the piezoelectric sensor 1 installed at the test object is carried out after controlling the device when working with a sample piezo sensor 3, shunted by an adjustable compensating capacitor 4, the capacitance of which must be equal to the capacitance of the connecting cable 2.

В блоке 5 коммутации контакты, через которые при контроле импульсный сигнал возбуждени  от генератора 6 подаетс  на образцовый пьезодатчик 3, шунтированный компенсирующим конденсатором 4, отключаютс  от образцового пьезодатчика 3 и переключаютс  через соединительный кабель 2 на контролируемый.пьезодатчик 1. Нормированный при контроле импульс возбуждени  от генератора 6 через соединительный кабель 2 подаетс  на контролируемый пье- зодатчик 1 (фиг. 2, U1(t)). Калебательный сигнал отклика на резонансной частоте от контролируемого пьезодатчика 1, обусловленный обратным пьезоэффектом, малый по величине (несколько милливольт) через соединительный кабель 2 и блок 5 подаетс  на вход блока 7 отображени  сигнала отклика. Коле- бательный сигнал отклика усиливаетс  уси- лительным каналом блока 7 отображени , регистрируетс  (фиг. 2, Ua(t), осциллограмма Н) и сравниваетс  с сигналом откликом от образцового пьезодатчика 3 (фиг. 2, U2(t), осциллограммы НИ), зарегистрированным блоком 7 отображени  либо ранее, либо одновременно .In the switching unit 5, the contacts, through which, when monitored, the pulse excitation signal from generator 6 is applied to a standard piezo sensor 3, shunted by a compensating capacitor 4, is disconnected from the exemplary piezo sensor 3 and switched through a connecting cable 2 to a controlled piezo sensor 1. Generator 6 through connecting cable 2 is fed to the controlled piezosensor 1 (Fig. 2, U1 (t)). The response signal at the resonant frequency from the controlled piezoelectric sensor 1, due to the inverse piezoelectric effect, is small (several millivolts) through the connecting cable 2 and unit 5 is fed to the input of the response signal display unit 7. The vibrational response signal is amplified by the amplifying channel of the display unit 7, recorded (Fig. 2, Ua (t), H waveform) and compared with the response signal from the exemplary piezoelectric sensor 3 (Fig. 2, U2 (t), NI waveform) registered by the display unit 7 either earlier or simultaneously.

Чувствительность Ак контролируемого пьезодатчика 1 может быть определена из соотношени The sensitivity of AK controlled piezoelectric sensor 1 can be determined from the ratio

UmKUmk

Ак АОAk JSC

UU

тоthat

где АО - чувствительность образцового пьезодатчика 3 (по паспортным данным, лабораторной калибровки);25where AO is the sensitivity of the standard piezoelectric sensor 3 (according to passport data, laboratory calibration); 25

Umo - максимальна  амплитуда сигнала отклика от образцового пьезодатчика 3, шунтированного компенсирующим конденсатором 4;Umo - the maximum amplitude of the response signal from the standard piezoelectric sensor 3, shunted by a compensating capacitor 4;

Отк - максимальна  амплитуда сигнала 30 отклика от контролируемого пьезодатчика 1.Otk - maximum amplitude of the response signal 30 from the controlled piezoelectric transducer 1.

Резонансна  частота fpK контролируемого пьезодатчика 1 может быть определена из соотношени 35The resonant frequency fpK of the controlled piezo sensor 1 can be determined from the ratio 35

fPK - ffPK - f

роpo

Д° ТкD ° Tk

где fpo - резонансна  частота образцового пьезодатчика 3:where fpo is the resonant frequency of an exemplary piezo sensor 3:

То - период колебаний сигнала отклика от образцового пьезодатчика 3;That is the oscillation period of the response signal from the standard piezoelectric transducer 3;

Тк период колебаний сигнала отклика от контролируемого пьезодатчика 1.TC period of oscillation of the response signal from the controlled piezoelectric sensor 1.

Сравнение пол рности (формы) сигналов откликов от образцового 3 и контролируемого 1 пьезодатчиков (фиг. 2, U2(t), осциллограммы I и II или I и III) позвол ет одновременно определить пол рность включени  контролируемого пьезодатчика 1.Comparing the polarity (shape) of the response signals from the sample 3 and the controlled 1 piezoelectric transducers (Fig. 2, U2 (t), oscillograms I and II or I and III) allows you to simultaneously determine the polarity of the inclusion of the controlled piezoelectric transducer 1.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  поверки пьезоэлектрических датчиков, содержащее генератор электрических импульсов и блок индикации сигнала датчика, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности контрол  чувствительности, резонансной частоты и пол рности включени  датчика, в него дополнительно введены образцовый пьезоэлектрический датчик с параллельно подключенным к нему регулируемым компенсирующим конденсатором и коммутатор с шестью входами и двум  выходами, при этом первый и второй выходы коммутатора подключены к входам блока индикации , первый и второй его входы подключены к образцовому пьезоэлектрическому датчику , третий и четвертый - к повер емому пьезоэлектрическому датчику, а п тый и шестой - к выводам генератора электрических импульсов, причем потенциальный вывод генератора электрических импульсов подключен к выводам одинаковой пол рности повер емого и образцового пьезоэлектрических датчиков.A device for calibrating piezoelectric sensors, comprising an electric pulse generator and a sensor signal indication unit, characterized in that, in order to increase the reliability of monitoring sensitivity, resonance frequency and polarity of sensor activation, an exemplary piezoelectric sensor with an adjustable compensating parallel connected to it is added to it a capacitor and a switch with six inputs and two outputs, with the first and second outputs of the switch connected to the inputs of the display unit, its first and second inputs are connected to an exemplary piezoelectric sensor, the third and fourth to the calibrated piezoelectric sensor, and the fifth and sixth to the terminals of the electric pulse generator, and the potential output of the electric pulse generator is connected to the terminals of the same polarity of the turned and exemplary piezoelectric sensors. (( оabout ll FMFM л л . Umo 7lt Umo 7
SU894684677A 1989-05-03 1989-05-03 Device for testing of piezoelectric pickups SU1643968A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894684677A SU1643968A1 (en) 1989-05-03 1989-05-03 Device for testing of piezoelectric pickups

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894684677A SU1643968A1 (en) 1989-05-03 1989-05-03 Device for testing of piezoelectric pickups

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1643968A1 true SU1643968A1 (en) 1991-04-23

Family

ID=21444479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894684677A SU1643968A1 (en) 1989-05-03 1989-05-03 Device for testing of piezoelectric pickups

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1643968A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2556743C1 (en) * 2014-03-28 2015-07-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Device for remote measurement of piezo-transducer signal parameters

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР Ns 535478,кл G 01 L27/00,1975 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2556743C1 (en) * 2014-03-28 2015-07-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Device for remote measurement of piezo-transducer signal parameters

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7936175B2 (en) Full function test for in situ test of sensors and amplifiers
SU1643968A1 (en) Device for testing of piezoelectric pickups
SU1328945A1 (en) Device for calibration of resonance hydrophones
SU924629A1 (en) Device for measuring piezoceramic transitional characteristic
SU1714381A1 (en) Acoustic vibration amplitude tester
SU1248081A2 (en) Meter of coefficient of electromechanical coupling of piezoelectric elements
SU960554A1 (en) Device for measuring pulse force amplitude
SU1728683A1 (en) Force measuring device
SU1041890A1 (en) Vibration testing device
SU1633352A1 (en) Ultrasonic flaw detector
SU1645919A1 (en) Method of determination of parameters of electro-mechanical transducers
SU1404927A1 (en) Device for measuring absorption coefficient of ultrasound
SU1527572A1 (en) Ultrasonic flaw detector
RU2191375C1 (en) Wide-range multifunctional diagnostics system
SU1663530A1 (en) Device for acoustic inspection of structures
SU1742709A1 (en) Electronic simulator of defects
SU496504A1 (en) Device for recording power frequency in power systems
SU1631595A2 (en) Device for marginal checking of resonant frequency of crystal transducer of autotracking magnetic head
SU456167A1 (en) Mechanical vibration meter
SU1751646A1 (en) Piston engine pressure converter
SU1244581A1 (en) Device for testing electroacoustical transducers
SU1702289A1 (en) Device for quality control of materials
SU1651193A1 (en) Method for measuring acoustic signal parameters in media and device thereof
SU1543456A1 (en) Device for measuring parameters of magnetic record apparatus
SU832455A1 (en) Method of device for acoustic measurements