Особенности построения измерительных преобразователей с логометрическим выходом на основе взаимосвязанных пьезорезонаторов
УДК 53:620.22
DOI:
https://doi.org/10.14258/izvasu(2021)4-08Ключевые слова:
пьезорезонатор, колебательная система с двумя степенями свободы, имитационное моделированиеАннотация
Приведены результаты имитационного моделирования измерительных устройств, основанных на использовании связанных колебаний в системах с двумя степенями свободы. Рассмотрены способы управления параметрами колебательной системы преобразователя на основе взаимосвязанных пьезорезонаторов. Произведена сравнительная оценка метрологических характеристик возможных вариантов построения пьезорезонансных датчиков с логометрическим (дифференциальным) выходом.
Показано, что при воздействии на добротность колебательной системы первичного преобразователя более высокую чувствительность измерительного процесса обеспечивает управление активным сопротивлением схемы замещения элемента связи между резонаторами. В качестве выходного сигнала датчика в данном случае предлагается использовать отношение амплитуд колебаний одного из взаимосвязанных резонаторов, измеренных на частотах синфазных и противофазных колебаний в системе. При воздействии на частотозадающие параметры преобразователя для формирования выходного сигнала рекомендуется использовать отношение амплитуд колебаний двух взаимосвязанных пьезорезонаторов, измеренных на одной из нормальных частот синхронизированных колебаний в системе.
Достоинствами измерительных устройств данного типа являются высокая чувствительность, простота конструкции, низкая стоимость, технологичность изготовления, применимость для работы в тяжелых условиях.
Скачивания
Библиографические ссылки
Богуш М.В. Пьезоэлектрические датчики для экстремальных условий эксплуатации // Пьезоэлектрическое приборостроение : сб. в 3 томах. Т. 3. Ростов /нД, 2006.
Spletzer M., Raman A., Wu A. Q., Xu X. Ultrasensitive mass sensing using mode localization in coupled microcantilevers // Appl. Phys. Lett. 2006. Vol. 88, 254102. DOI: 10.1063/1.2216889.
Zaitsev B.D., Semyonov A.P., Teplykh A.A., Borodina I.A. The sensor for measuring the micro-displacements based on the piezoelectric resonator with lateral electric field // Ultrasonics. 2019. Vol. 99, 105973.
Пьезоэлектрическая керамика: принципы и применение / пер. с. англ. С.Н. Жукова. Минск, 2003.
Шарапов В.М., Мусиенко М.П., Шарапова Е.В. Пьезоэлектрические датчики. М., 2006.
Седалищев В.Н. Пьезотрансформаторные измерительные преобразователи : монография. Барнаул, 2015.
Партс Я.А. Многочастотные пьезорезонансные датчики: принцип действия, способы построения, решаемые задачи // Нелинейный мир. 2009. № 5. Т.7.
Евдокимов Ю.К., Партс Я.А. Квазираспределенные пьезорезонансные датчики в промышленных системах измерения температуры // Мир измерений. 2010. № 3 (109).
Sedalischev V., Sergeeva Ya. Simulation of measuring transducers based on interconnected piezoresonators // X International Conference on High-performance computing systems and technologies in scientific research, automation of control and production (HPCST) 2020. Barnaul, 24-25 April 2020 / J. Phys.: Conf. Ser. Vol. 1615, article: 012030.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Izvestiya of Altai State University is a golden publisher, as we allow self-archiving, but most importantly we are fully transparent about your rights.
Authors may present and discuss their findings ahead of publication: at biological or scientific conferences, on preprint servers, in public databases, and in blogs, wikis, tweets, and other informal communication channels.
Izvestiya of Altai State University allows authors to deposit manuscripts (currently under review or those for intended submission to Izvestiya of Altai State University) in non-commercial, pre-print servers such as ArXiv.
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License (CC BY 4.0) that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
