Выбор электрической схемы

Так как выходная мощность пьезоэлектрических преобразователей очень мала, то на выходе преобразователя необходимо включить усилитель с возможно большим входным сопротивлением. Измерительная цепь пьезодатчика выполнена в виде усилителя напряжения с высокоомным входом (рис.5), где С0 - емкость преобразователя; Ск - емкость кабеля; С1 - дополнительная стабильная емкость; R1, R2 - сопротивления датчика и кабеля. В измерительной цепи используется неинвертирующий усилитель с входным каскадом на полевом транзисторе.

Рисунок 5 - Схема электрическая пьезоакселерометра

Выходное напряжение усилителя увеличивается за счет увеличения его коэффициента k=(1+R1R2), однако, лишь до известных пределов, так как с ростом коэффициента усиления усилителя и уменьшением глубины обратной связи возрастают погрешности.

Важной характеристикой измерительной цепи является постоянная времени τ = RC. Для измерительной цепи с усилителем напряжения сопротивление R определяется параллельно соединенными сопротивлениями изоляции датчика, кабеля, входным сопротивлением усилителя и сопротивлением R3. В качестве транзистора выберем полевой транзистор с p-n-переходом КП303Г, сопротивление которого составляет не менее 1011 Ом.

Сопротивление R3 стабилизирует уровень выходного напряжения усилителя, определяемый входным током усилителя. Так как входной ток усилителя Iвх не превышает 10-11 А, а напряжение на входе усилителя равно 1 В, то сопротивление R3 по закону Ома определится как: R3 = U/Iвх = 1/10-11 = 1011, Ом.

Анализ отдельных составляющих показывает, что определяющим сопротивлением является, как правило, сопротивление поверхностной утечки датчика, и значение R обычно не превышает 109 Ом. Таким образом, даже при больших значениях C постоянная времени

τ1 с.

Заключение

акселерометр пьезоэлектрический измерение датчик

В результате выполнения курсового проекта произвели литературный обзор; патентный поиск за последние 10 лет; так же были определены основные геометрические параметры преобразователя.

Технические характеристики прибора:

масса, г 140

предел измеряемых ускорений, м/с2 0- 110

габаритные размеры преобразователя:

высота, мм 29.5

диаметр, мм 23.5

частотный диапазон, кГц 0.1- 1.5

Похожые стьтьи по экономике

Автоматизированная система измерения амплитудных и амплитудно-частотных характеристик усилителей
Автоматизированная система измерения амплитудных и амплитудно-частотных характеристик усилителей. Разработать автоматизированную систему снятия амплитудных и амплитудно-частотных ...

Разработка системы сбора данных с последующей их оцифровкой и записью на жесткий магнитный диск
В настоящее время жизнь современного человека уже трудно представить без электронных устройств. Они используются во всех сферах жизни и деятельности людей. В современной технике все чащ ...

Волоконно-оптические системы передачи
Оптическое волокно и волоконная оптическая техника играют в современной связи определяющее значение, первое - как среда для оптической цифровой передачи, вторая - как набор средств, дающ ...

Разделы

© 2020 - www.frontinformatics.ru