Пьезоэлектрические датчики динамического давления el-scada rav

Содержание:

Резистивные элементы

Это такие устройства, у которых чувствительный элемент под воздействием нагрузки меняет свое сопротивление. На чувствительной мембране производится установка тензорезистора. Мембрана под действием давления изгибается, тензорезисторы также начинают двигаться. При этом у них меняется сопротивление. В результате происходит изменение силы тока в цепи преобразователя.

При растяжении элементов тензорезисторов увеличивается длина и уменьшается площадь сечения. Как результат увеличение сопротивления. Обратный процесс наблюдается при сжатии элементов. Конечно, изменяется сопротивление на тысячные доли Ома, поэтому, чтобы уловить это, нужно ставить специальные усилители на полупроводниках.

Пьезоэлектрический датчик — давление

Пьезоэлектрические датчики давления обладают высокими динамическими свойствами, что позволяет использовать их для измерения переходных процессов в гидросистеме. Однако пьезоэлектрические датчики, работающие без модуляции нагрузки, мало пригодны для измерения медленно меняющихся и постоянных давлений, так как при этом имеет место стекание заряда с пьезоэлектрических пластин.

Пьезоэлектрические датчики давления могут быть разделены на две группы. В первой группе датчиков использовано сочетание упругого элемента с пьезокристаллом. Сведения, необходимые для проектирования датчиков этого типа, приведены в разд. В качестве упругого элемента используются плоские металлические мембраны.

Кварцевые пьезоэлектрические датчики давления используются — при температурах до 500 С; при температуре 573 С пьезоэлектрический эффект исчезает.

С пьезоэлектрическими датчиками давления могут применяться усилители двух типов: постоянного тока и с обратной емкостной связью. Входное сопротивление усилителей должно быть не менее 100 Мом. Соединение датчика с усилителем должно выполняться коаксиальным кабелем малой емкости с малыми потерями.

Чувствительный элемент пьезоэлектрического датчика давления представляет собой пластину шириной 10 мм и длиной 20 мм.

Для калибровки пьезоэлектрических датчиков давления необходимы пневматический задатчик давления, ламповый электрометр, задатчик калибровочных линий, стабилизатор и баллон со сжатым азотом.

Важным фактором, обеспечивающим надежность работы пьезоэлектрических датчиков давления, является защита их от воздействия влаги и солей, содержащихся в атмосфере, так как даже небольшое содержание влаги или солей может привести к значительному снижению выходного сигнала.

Устройство для подавления взрыва пыли.

Для обнаружения начала возникновения взрыва аэрозоля используют пьезоэлектрические датчики давления. Эффективность их действия в отличие от оптических и термоэлектрических детекторов не зависит от степени прозрачности аэрозоля и в меньшей мере зависит от места расположения датчика.

Наиболее удобными для измерения импульсных давлений являются емкостные, индуктивные, тензометрические и пьезоэлектрические датчики давления. Электрические сигналы, полученные от указанных датчиков, обычно недостаточны для приведения в действие регистрирующей аппаратуры.

Пневматический задятчик давления.

Особенно сильно проявляются эти недостатки при использовании пьезоэлектрических датчиков давления.

Такие изменения давления обычно измеряют при помощи пьезоэлектрических датчиков давления, вмонтированных в стенку камеры. Они представляют собой кварцевый кристалл, который изменяет свои электрические свойства в зависимости от деформации, вызванной изменением давления. Неявно предполагается, что давление, измеренное у стенки, близко к давлению вдали от стенки камеры. Это предположение справедливо в случае, когда характерное время изменения давления гораздо больше времени, в течение которого звуковая волна пересекает камеру. Даже в случае, когда давление однородно, могут наблюдаться значительные вариации плотности, поскольку температура за фронтом пламени обычно гораздо выше температуры перед ним. Несмотря на эти значительные вариации плотности, поток все еще несжимаем до тех пор, пока квадрат числа Маха М мал по сравнению с единицей, т.е. поток, для которого М2 — С 1, несжимаем даже при наличии значительных вариаций плотности.

Спектр излучения газоструйного излучателя ГСИ-2.

В случае синусоидального сигнала частота определяется с помощью микрофона или пьезоэлектрического датчика давления и электронного частотомера. Так как газоструйные излучатели, как правило, создают звуковое поле, содержащее кроме основной частоты еще несколько гармоник ( рис. 22), то для правильного измерения частоты необходимо воспользоваться анализатором спектра, или спектрометром.

Отличие пьезодатчиков от других звукоснимателей

По техническим характеристикам и принципу работы пьезодатчики отличаются от других звукоснимателей. Несмотря на то что синглы и хамбакеры наиболее актуальны у гитаристов, они имеют ряд недостатков при сравнении. Популярными они стали из-за того, что являются частью электрического инструмента.

  1. Звукоснимателя для электрогитар представляют собой магнитные устройства с обмоткой. Они реагируют только на колебания струн, тогда как съемные датчики для акустики взаимодействуют еще и с корпусом.
  2. Обычные звукосниматели взаимодействуют только со струнами из ферромагнитных материалов (металлические с обмоткой из никеля или стали). Пьезо-элементы «видят» любой тип струн.

Основное преимущество «таблеток» и «палочек» состоит в том, что они легко снимаются и устанавливаются. При идеальном музыкальном слухе можно установить устройство в нужном месте для качественного звучания инструмента.

Емкостные приборы

Эти устройства наиболее популярные, так как имеют простую конструкцию, работают стабильно и в обслуживании неприхотливы. Конструкция состоит из двух электродов, расположенных на определенном расстоянии друг от друга. Получается своеобразный конденсатор. Одна из его пластин – это мембрана, на нее действует давление (измеряемое). В результате меняется зазор между пластинами (пропорционально давлению). По школьному курсу физики вы знаете, что емкость конденсатора зависит от площади поверхности пластин и расстояния между ними.

При работе в датчике давления изменяется только расстояние между пластинами – этого вполне достаточно для того, чтобы осуществить замер параметров. Электронные датчики давления масла строятся именно по такой схеме. Преимущества у данного типа конструкций очевидны – они могут работать в любых средах, даже агрессивных. На них не действуют большие перепады температур, электромагнитные волны.

Электрические свойства

Пьезоэлектрический преобразователь имеет очень высокий выходной импеданс DC и может быть смоделирован как пропорциональный источник напряжения и сеть фильтра. Напряжение V в источнике непосредственно пропорционально приложенной силе, давлению или напряжению. Выходной сигнал тогда связан с этой механической силой, как будто это прошло через эквивалентную схему.

Подробная модель включает эффекты механического строительства датчика и других непустых мечтаний. Индуктивность L происходит из-за сейсмической массы и инерции самого датчика. C обратно пропорционален механической эластичности датчика. C представляет статическую емкость преобразователя, следуя из инерционной массы бесконечного размера. R — сопротивление утечки изоляции элемента преобразователя. Если датчик связан с сопротивлением груза, это также действует параллельно с сопротивлением изоляции, оба увеличения частоты среза высокого прохода.

Для использования в качестве датчика плоская область заговора частотной характеристики, как правило, используется между сокращением высокого прохода и резонирующим пиком. Груз и сопротивление утечки должны быть достаточно большими, что низкие частоты интереса не потеряны. Упрощенная эквивалентная модель схемы может использоваться в этом регионе, в котором C представляет емкость самой поверхности датчика, определенный стандартной формулой для емкости параллельных пластин. Это может также быть смоделировано как источник обвинения параллельно с исходной емкостью, с обвинением, непосредственно пропорциональным приложенной силе, как выше.

Особенности датчиков MLH220

Указанный пьезоэлектрический датчик вибрации производится с двумя контактными мембранами. При этом кварцевые пластины применяются повышенной проницаемости. Рабочая частота модификации находится на уровне 4 Гц. Если верить мнению экспертов, то корпус способен выдерживать большие нагрузки. Также стоит отметить, что сопротивление на выходных контактах равняется приблизительно 30 Ом. Система защиты у элемента, к сожалению, не предусмотрена.

Однако изоляция производителем установлена первого класса. Экранированная втулка в данном случае зафиксирована на мембране. Многие эксперты говорят о том, что модель способна похвастаться быстрой передачей положительного потенциала. Также стоит отметить, что у модели есть специальный модуль, который отвечает за проводимость сигнала. Емкость проводника равняется 50 мк. При этом диэлектрическая проницаемость элемента составляет не менее 60 %. Утечка зарядов представленному датчику не страшна.

Пьезокерамический датчик

Пьезокерамические датчики ( виброприемники) ускорения обычно имеют малый вес ( 10, 25 Г), что резко снижает влияние этих приемников на точность получаемых показаний

Это обстоятельство имеет особо важное значение при изучении вибраций в области высоких частот.
 . Пьезокерамические датчики обладают тем существенным недостатком, что они крайне чувствительны к изменению температуры окружающей среды

С изменением температуры меняется их гра-дуировочный график в результате изменения пьезомодуля и диэлектрической проницаемости. Этот недостаток может быть исключен тарировкой пьезокерамических датчиков при рабочей температуре, которая, однако, не должна превышать 90 — 100 С.

Пьезокерамические датчики обладают тем существенным недостатком, что они крайне чувствительны к изменению температуры окружающей среды. С изменением температуры меняется их гра-дуировочный график в результате изменения пьезомодуля и диэлектрической проницаемости. Этот недостаток может быть исключен тарировкой пьезокерамических датчиков при рабочей температуре, которая, однако, не должна превышать 90 — 100 С.

Пьезоэлектрические датчики давления ВНИХИ.| Зависимость пьезомодуля d и диэлектрической постоянной е керамики титаната бария от температуры..

Малогабаритные пьезокерамические датчики давления наряду с рядом достоинств имеют существенный недостаток — высокую чувствительность к изменениям температуры окружающей среды и особенно к изменениям температуры вблизи мембраны датчика.

Однако Пьезокерамические датчики обладают тем существенным недостатком, что они крайне чувствительны к изменению температуры окружающей среды, так как с изменением температуры меняется их тарировочный график из-за изменения пьезомодуля и диэлектрической проницаемости. Этот недостаток может быть исключен тарировкой пьезокерамических датчиков при рабочей температуре, которая, однако, не должна превышать 90 — 100 С.

Индуктивный датчик давления. 1 — компенсационная обмотка. 2 — рабочая обмотка. 3 — мембрана.| Пьезоэлектрический датчик давления.

Действие пьезокерамического датчика основано на возникновении электрического заряда на рабочих гранях пьезокерамиче-ской пластины при воздействии давления на мембрану датчика.

При соударении частиц песка с пьезокерамическим датчиком на его выходе возникает импульс напряжения. Появилась возможность рассчитать также дебиты, которые гарантируют износостойкость элементов оборудования.

Для контроля за интенсивностью и частотой излучения использовали пьезокерамический датчик, присоединенный к осциллографу и анализатору спектра.

Для контроля ускорения при других видах испытаний используют пьезокерамический датчик ускорения, действие которого основано на свойстве пьезокерамики вырабатывать электродвижущую силу в результате упругих механических деформаций.

Первичные преобразователи системы УНИфон, представляющие собой сейсмодатчики и пьезокерамические датчики, монтируются непосредственно на тело трубопровода на обоих берегах водной преграды. Вторичная аппаратура, спроектированная на основе микроконтроллеров, и приемо-передающие устройства размещаются в шкафу или в колодце на одном из берегов.

Первичные преобразователи системы УНИфон, представляющие собой сейсмодатчики и пьезокерамические датчики, монтируются непосредственно на тело трубопровода на обоих берегах водной преграды. Вторичная аппаратура, спроектированная на основе микроконтроллеров, и приемо-передающие устройства размещаются в шкафу или в колодце на одном из берегов.

Первичные преобразователи системы УНИфон, представляющие собой сейсмодатчики и пьезокерамические датчики, монтируются непосредственно на тело трубопровода на обоих берегах водной преграды. Вторичная аппаратура, спроектированная на основе микроконтроллеров, и приемопередающие устройства размещаются в шкафу или колодце на одном из берегов.

Первичные преобразователи системы УНИфон, представляющие собой сейсмодатчики и пьезокерамические датчики, монтируются непосредственно на тело трубопровода на обоих берегах водной преграды. Вторичная аппаратура, спроектированная на основе микроконтроллеров, и приемо-передающие устройства размещаются в шкафу или в колодце на одном из берегов.

Первичные преобразователи системы УНИфон, представляющие собой сейсмодатчики и пьезокерамические датчики, монтируются непосредственно на тело трубопровода на обоих берегах водной преграды.

Датчики и измерительные зонды, охлаждаемые

Измерение давления в цилиндре
Диапазон давления 0…250/…300 бар 0…250 бар 0…300 ба 0…250 бар 0…250/…300* бар 0…250/…300* бар
Чувствительность –45 пКл/бар –9,5 пКл/бар –37 пКл/бар –40 пКл/бар –20 пКл/бар –25 пКл/бар

Диапазон рабочихтемператур °C

–20…350 –20…200 –20…350 –20…350 –20…350 –20…350
Размеры             Ø ммД ммР

9,87,9M8x0,75

4,030 … 60M5x0,5

6,210–

11,57,9M8x0,75

9,88M8x0,75

13,510M10x1

Характеристики

Неохлаждаемыйвысокотемпературныйдатчик, с плечевойзаделкой, монтажныеразмеры совместимыс Тип 6041A…, высо-кая чувствительность,хорошая температурнаястабильность чувстви-тельности, длительныйсрок службы, оченьнизкая термошоковаяпогрешность.

Миниатюрный датчикдля индикаторных изме-рений, прочен, модифи-кации различной длины,нечувствителен к усло-виям установки из-за90° конусности.

Высокотемпературныйдатчик для закладногомонтажа. Изолиро-ванная масса дляпомехоустойчивыхизмерений даже приразности потенциалов.Хорошая темпера-турная стабильностьчувствительности.Очень низкая термо-шоковая погрешностьпри высокой чувстви-тельности.

Самый миниатюрныйохлаждаемый датчикс резьбой М8, за счётводяного охлажденияисключительностабильный дрейфтемпературы. Двойнаядолговечная мембранаоптимизированнойтермошоковойустойчивости. Кабель встальной оплётке.

Зонд для прямогомонтажа в 10 ммотверстие. За счётводяного охлажденияисключительностабильный дрейфтемпературы. Двойнаядолговечная мембранаоптимизированнойтермошоковойустойчивости спокрытием TiN. Кабельв стальной оплётке.

Датчик с водянымохлаждением смонтажной резьбойM10, превосходнаятемпературная стабиль-ность чувствительностиблагодаря водяномуохлаждению. Опти-мизированная противтермошока мембрана,длительный срок служ-бы за счёт TiN-покрытиямембраны. Встроенныйкабель в металлическойоплётке.

Монтажное отвер-стие**

Измерительные свечи зажигания

измерение давления в цилиндрах
Диапазон давления 0 … 250 / … 300* бар 0 … 250 бар 0 … 200 бар 0 … 200 бар 0 … 200 бар 0 … 200 бар

Чувствительность

–25 пКл/бар –80 пКл/бар –10 пКл/бар –10 пКл/бар –15 пКл/бар –10 пКл/бар
Диапазон рабочихтемператур °C –20 … 350 –20 … 350 –20 … 200 –20 … 200 –20 … 200 –20 … 200
Размеры             Ø ммД ммР

9,99,5

1613M14x1,25

19 / 22 / 26,5M10x1

19 / 26,5M12x1,25

flat: 19 / 22 / 26,5tapered: 17,5 / 23,5 / 25,4M14x1,25

19 / 26,5M14x1,25

Характеристики

Как Тип 6061B… .Закладной монтажобеспечивает упрощён-ную установку и демон-таж без механическогонапряжения датчика.

Датчик с водянымохлаждением с монтаж-ной резьбой M14, обла-дает самой высокойчувствительностью ипревосходной темпера-турной стабильностьючувствительности благо-даря водяному охлажде-нию. Оптимизированнаяпротив термошокамембрана, длительныйсрок службы за счётTiN-покрытия мембраны.Встроенный кабель вметаллической оплётке.Эталонный датчик.

Свеча зажигания свстроенным датчиком.Монтажная резба M10.Высокая собственнаячастота, мембранадатчика расположеназаподлицо, сменныйкерамический изолятор,платиновые электроды.Эксцентричность сред-него электрода 1,6 мм.

Свеча зажигания свстроенным датчи-ком. Монтажнаярезьба M12. Высокаясобственная частота,мембрана датчикарасположена запод-лицо, сменный кера-мический изолятор,платиновые электро-ды. Сменный кабель.Эксцентричностьсреднего электрода1,7 мм.

Свеча зажигания свстроенным датчиком.Монтажная резьба M14.Высокие чувствитель-ность и собственнаячастота, мембранадатчика расположеназаподлицо, сменныйкерамический изолятор,платиновые электро-ды. Сменный кабель.Эксцентричность сред-него электрода 2,2 мм.

Свеча зажигания свстроенным датчи-ком. Монтажнаярезьба M14. Высокаясобственная частота,мембрана датчикарасположена запод-лицо, сменный кера-мический изолятор,платиновые электро-ды. Сменный кабель.Эксцентричностьсреднего электрода0,6 мм.

Монтажное отвер-стие**

* Модификация …U20** Ориентировочные размеры. Точные размеры и допуски см.техническое описание.1) доступны другие диапазоны измерения2) доступны другие диапазоны рабочих температур

Пьезоэлектрические акселерометры

Пьезоэлектрические акселерометры широко известны благодаря своей надежности, долговечности, высокому значению среднего времени наработки на отказ и возможности работать в условиях экстремальных температур. Для преобразования высокоимпедансного сигнала заряда акселерометра в низкоимпедансный выходной сигнал напряжения требуется соответствующая электроника, например трехканальный преобразователь сигнала 133 компании Meggitt или серия усилителей 2771C. Линейка пьезоэлектрических акселерометров Meggitt представлена широким набором моделей, отличающихся размерами, характеристиками и конфигурацией, что позволяет выбрать решение для измерения вибраций и ударов на любом объекте, будь то самолет, космический корабль или спутник, и для любых условий эксплуатации, в частности для сверхнизких и сверхвысоких температур или радиационных воздействий.

Рис. 1. Варианты конструкций пьезоэлектрических акселерометров: компрессионного типа (слева); сдвигового типа (справа)

Рис. 2. Трехосный высокотемпературный пьезоэлектрический акселерометр (модель 2280) компании Meggitt

Пьезоэлектрический акселерометр представляет собой механическую систему с одной степенью свободы, совершающую вынужденные колебания под влиянием силы, действующей со стороны объекта. Чувствительный элемент пьезоакселерометра состоит из массы, прикрепленной посредством пьезоэлектрического элемента к основанию таким образом, что при возникновении вибраций или ударов основания возникает сила реакции массы, вызывающая деформацию пьезоэлемента и генерирующая в нем заряд, пропорциональный величине виброускорения. При этом существуют различные типы конструкции чувствительного элемента, которые позволяют добиться преимущества в тех или иных областях применения. Например, пьезоакселерометры компрессионного типа (рис. 1), где пьезоэлемент работает на растяжение-сжатие, идеально подходят для измерения малых величин виброускорения, поскольку такая конструкция позволяет получить высокую чувствительность. Конструкция пьезоакселерометров сдвигового типа, где пьезоэлемент работает на сдвиг, дает возможность получить малые габариты и массу прибора, что позволяет использовать их для измерений на объектах с малой массой и габаритами. Бесспорное преимущество пьезоакселерометров такого типа — возможность максимально развязать чувствительный элемент от основания и тем самым существенно снизить передачу механических напряжений основания на чувствительный элемент и температурные погрешности. Полоса пропускания пьезоакселерометров при помощи электроники может быть подстроена под необходимую полосу частот, что помогает, в частности, избавиться от появления в выходном сигнале колебаний на частотах, соответствующих собственным частотам чувствительного элемента акселерометра.

Другая особенность пьезоэлектрических акселерометров заключается в их применении при чрезвычайно широком диапазоне температур — от криогенных до экстремально высоких, например внутри газотурбинного двигателя (рис. 2). На сегодня линейка пьезоакселерометров компании Meggitt содержит широкий спектр моделей различных размеров и формы, от миниатюрных моделей для тестирования мелкой электроники и печатных плат до пьезоакселерометров больших размеров, предназначенных для сейсмических измерений.

Принцип операции

В зависимости от того, как сокращен пьезоэлектрический материал, три главных режима работы можно отличить: поперечный, продольный, и стригут.

Поперечный эффект

Сила применена вдоль нейтральной оси (y), и обвинения произведены вперед (x) направление, перпендикуляр к линии силы. Сумма обвинения зависит от геометрических аспектов соответствующего пьезоэлектрического элемента. Когда размеры применяются,

::

:where — измерение в соответствии с нейтральной осью, соответствует оси создания обвинения и является соответствующим пьезоэлектрическим coefficient

Продольный эффект

Сумма произведенного обвинения строго пропорциональна приложенной силе и независима от размера и формы пьезоэлектрического элемента. Используя несколько элементов, которые являются механически последовательно и электрически параллельно являются единственным способом увеличить производство обвинения. Получающееся обвинение —

::

:where — пьезоэлектрический коэффициент для обвинения в x-направлении, выпущенном силами, примененными вдоль x-направления (в pC/N). приложенная сила в x-направлении и соответствует числу сложенных элементов.

Постригите эффект

Произведенные обвинения строго пропорциональны приложенным силам и независимы от размера и формы элемента. Для элементов механически последовательно и электрически параллельно обвинение —

::.

В отличие от продольного и стригут эффекты, поперечный эффект открывает возможность точно настроить чувствительность на примененной силе и измерение элемента.

Влияние температуры окружающей среды

Изменение осевой чувствительности и электрической ёмкости от температуры

Пьезоэлектрические датчики работоспособны в широком диапазоне температур. При отклонении температуры от нормальной изменяются как осевая чувствительность, так и электрическая ёмкость преобразователей. Эти изменения носят обратимый характер и при установлении нормальной температуры восстанавливаются.

На рисунке приведены характерные температурные зависимости чувствительности и емкости для пьезопреобразователей (датчиков) с чувствительным элементов из пьезокерамики.

При известной температуре эксплуатации пьезопреобразователей по этим зависимостям при необходимости можно откорректировать результаты измерения ускорений. Наименьшей чувствительностью к изменению температуры обладают датчики с чувствительными элементами из кварца.

Поперечная чувствительность

Поперечная чувствительность пьезопреобразователей не превышает 5% от осевой чувствительности. В паспорте на каждый датчик приводится только максимальное значение поперечной чувствительности. С целью снижения влияния поперечной чувствительности на результаты измерения необходимо по возможности точно совместить ожидаемое направление действия ускорения с рабочей осью чувствительности пьезопреобразователя.

Влияние деформации объекта испытаний

При установке пьезопреобразователей на сильно деформирующуюся в процессе удара или вибрации поверхность возможно появление паразитного сигнала вследствие передачи деформации через основание корпуса чувствительному элементу. Большинство вибропреобразователей ООО «ГлобалТест» имеют сдвиговую схему работы пьезоэлемента и отличаются малой деформационной чувствительностью, которая в основном не превышает величины 5∙10-3 g∙м/мкм при деформации 250 мкм/м.

Влияние переменного магнитного поля

Основную роль в формировании чувствительности пьезопреобразователей к переменному магнитному полю играет магнитная восприимчивость материалов основных элементов конструкции. В связи с этим основные элементы конструкции пьезопреобразователей выполнены из неферромагнитных материалов, магнитная восприимчивость которых близка к нулю. Чувствительность пьезопреобразователей ООО «ГлобалТест» к переменному магнитному полю не превышает 10-4 g/A∙м-1 и заметное влияние её возможно лишь при измерении ускорений низкого уровня.

Акустическая чувствительность

Акустические поля высокого давления оказывают незначительное влияние на выходной сигнал пьезопреобразователей. При уровнях звукового давления около 140 дБ на частоте 250 Гц акустическая чувствительность пьезопреобразователей АР составляет десятые доли «g».

Альтернативный источник энергии посредством преобразователей

Одним из знаменитых и неисчерпаемых средств получения электричества является энергия волн. Такие станции монтируют непосредственно в водную среду. Это явление связано с солнечными лучами, которые нагревают массу воздуха, благодаря чему возникают волны. Вал данного явления имеет энергоемкость, которая определяется по силе ветра, ширине воздушных фронтов, продолжительности порывов.

Значение может колебаться на мелководье или достигать 100 кВт на один метр. Пьезоэлектрический преобразователь энергии волн работает по определенному принципу. Уровень воды поднимается посредством волны, в процессе воздух выдавливается из сосуда. Затем потоки пропускаются реверсирующейся турбиной. Агрегат вращается по определенному направлению, вне зависимости от движения волн.

Этот аппарат имеет положительную характеристику. До сегодняшнего дня совершенствование конструкции не прогнозируется, потому что эффективность и принцип работы доказаны всеми существующими путями. В процессе технического прогресса, возможно, будут построены плавучие станции.

Влияние контуров заземления

Заземление кабеля и паразитные контуры с замыканием через землю

Для исключения сигналов помехи, обусловленной протекающими через шины заземления объектов контроля и регистрирующей аппаратуры паразитными токами, необходимо уделять особое внимание заземлению кабеля в зависимости от схемы подключения вибропреобразователя к регистрирующей аппаратуре

Паразитный контур в результате неправильного заземления

Паразитный контур с замыканием через шину заземления возникает, когда общая шина «вибропреобразователь — регистрирующая аппаратура» заземлена в двух местах с различными электрическими потенциалами. В условиях возможного возникновения паразитных контуров рекомендуется применять вибропреобразователи с внешней электрической изоляцией корпуса или использовать изолирующие шпильки (AH1005, AH1006, AH1010) и изолирующие магниты (AM05, AM08). В вибропреобразователях с чувствительным элементом и встроенным усилителем, электрически изолированными от корпуса, возникновение паразитных контуров не происходит (АР2028В, АР2028I, АР2035 и АР2036 (без металлорукава), АР208501, АР2086).

Смещение нулевой линии

Смещение нулевой линии в вибропреобразователях может проявляться в виде смещения постоянной составляющей, которая возвращается к нулевой линии по экспоненте. Причиной появления смещения нулевой линии может быть влияние кабельного эффекта, нерациональное заземление объекта испытаний и регистрирующей аппаратуры, а также конструктивные особенности вибропреобразователей. Вибропреобразователи АР с чувствительным элементом, работающим на сдвиг, наименее подвержены явлению смещения нулевой линии и в этом отношении превосходят вибропреобразователи других конструкций.

Требования к электропитанию вибропреобразователей со встроенной электроникой

В вибропреобразователях со встроенным предусилителем типа IEPE электропитание и передача сигнала осуществляется по двухпроводной линии связи. Устройство питания должно обеспечивать питание предусилителя типа IEPE постоянным током 2 … 20 мА при напряжении питания 15 … 30 В и подключение вибропреобразователя к регистрирующей аппаратуре через разделительный конденсатор емкостью ≥ 10 мкФ × 35 В для отделения полезного сигнала от постоянной составляющей напряжением 8 … 13 В.

Величина тока питания зависит от длины соединительного кабеля (емкостной нагрузки) и условий эксплуатации вибропреобразователя. При температуре окружающей среды t > 100 °C, когда важен фактор теплового рассеяния, оказывающий влияние на коэффициент передачи усилителя, ток питания не должен превышать 6 мА.

Если в регистрирующей аппаратуре отсутствует устройство питания, отвечающее выше перечисленным требованиям, подключение вибропреобразователей к регистрирующей аппаратуре следует производить через блок питания AS01 или согласующие устройства AG01 (AG013), AG02 (AG023). Применение согласующих устройств AG02 (AG023) снижает влияние переходных процессов при переключении каналов на результат измерения в низкочастотной области.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector