Авиационные приборы

Скачать

Пьезоэлектрические акселерометры: общая характеристика, принцип работы и области применения. Основные варианты конструкции пьезоэлектрических акселерометров. Дешифраторы, операционные усилители и аналого-цифровые преобразователи, их предназначение.

Размер: 1,1 M
Тип: курсовая работа
Категория: Коммуникации и связь
Скачать

Другие файлы:

Авиационные приборы
К авиационным приборам относятся приборы авиационных силовых установок, пилотажно-навигационные приборы и навигационные системы...

Авиационные приборы
В учебнике приведены общие сведения об авиационных приборах, дана их классификация по назначению и принципу работы, рассмотрена конструкция некоторых...

Авиационные масла
Книга "Авиационные масла" является первой попыткой создания систематизированного учебного пособия и руководства для авиационных втузов и инженерно-тех...

Авиационные приборы
В книге изложены общие сведения о пилотажно-иавигационных и моторных приборах, применяющихся в настоящее время на самолетах. Описано назначение, принц...

Впрыск воды в авиационные двигатели
В настоящей книге дано краткое обобщение работ по впрыску воды в авиационные двигатели, проведенных в НИИ ГВФ в 1941—1944 гг....


Краткое сожержание материала:

Размещено на

Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения

Институт среднего профессионального образования

(колледж)

Пояснительная записка

Авиационные приборы

Исполнитель

Руководитель

2013

Введение

Акселерометр - это прибор для измерения ускорения(перегрузок), возникающего на летательных аппаратах, ракетах, самолетах и других движущихся объектах, при использовании машин, двигателей и т.д.

Акселерометры состоят из инерционной массы, которая с помощью упругих элементов подвеса поставлена в корпус. Реализация выходного сигнала и принципа измерения обеспечивается преобразователями перемещений, деформацией сил и электроникой. Конструкторский узел, включающий в себя инерционную массу и подвес с элементами крепления, можно определить как чувствительный элемент акселерометра.

Акселерометры делятся на два вида, по виду движений инерциальных масс. Делятся на :осевые и маятниковые.

Маятниковые акселерометры называют угловыми, поскольку конструкция упругого подвеса обеспечивают угловое движение инерционных масс.

А в осевых акселерометрах конструкция упругого подвеса обеспечивается прямолинейным движением инерционных масс.

У акселерометров выделяют ось чувствительности и перпендикулярные к ней оси. Ось чувствительности - это ось, в направлении которой возможно перемещение инерционных масс. Акселерометры с одной осью подвеса называют однокомпонентными. А в одном корпусе могут быть чувствительные элементы с разным направлением осей чувствительности.

С помощью акселерометров возможно измерение линейного и углового ускорения. В линейных акселерометрах ось чувствительности параллельна вектору измеряемого ускорения. В акселерометрах для измерения углового ускорения она должна быть параллельна вектору линейного ускорения, являющегося следствием углового ускорения

Пьезоэлектрические акселерометры

пьезоэлектрический акселерометр дешифратор преобразователь

Пьезоэлектрический акселерометр является вибродатчиком и в текущее время он применяется практически во всех областях измерения и анализа механических колебаний.

Пьезоэлектрические акселерометры имеют широкие рабочие частоты и динамические диапазоны, линейные характеристики, прочную конструкцию, надежность и долговременная стабильность параметров. Так как пьезоэлектрические акселерометры являются активными датчиками, генерирующими пропорциональный механическим колебаниям электрический сигнал, при их эксплуатации не нужен источник питания. Отсутствие движущихся элементов конструкции исключает возможность износа и гарантирует исключительную долговечность пьезоэлектрических акселерометров. Отметим, что отдаваемый акселерометром сигнал, пропорциональный ускорению, можно интегрировать с целью измерения и анализа скорости и смещения механических колебаний.

Конструкция пьезоэлектрических акселерометров 

Пьезоэлемент практических пьезоэлектрических акселерометров сконструирован так, что при возбуждении механическими колебаниями предусмотренная в корпусе акселерометра масса воздействует на него силой, пропорциональной ускорению механических колебаний. Это соответствует закону, согласно которому сила равна произведению массы и ускорения.

На частотах значительно меньших резонансной частоты общей системы масса -- пружина ускорение массы акселерометра идентично ускорению его основания и, следовательно, отдаваемый акселерометром электрический сигнал пропорционален ускорению воздействующих на него механических колебаний. 

Основные варианты конструкции пьезоэлектрических акселерометров:

§ Вариант сжатия, в котором масса воздействует силой сжатия на пьезоэлектрический элемент;

§ Вариант сдвига, характерным для которого является работа пьезоэлемента под действием срезывающего усилия, обусловленного внутренней массой акселерометра.

Акселерометры АВС 127

Пьезоэлектрические акселерометры АВС 127 предназначены для измерения вибрационных и ударных ускорений летательных аппаратов ракетно-космической и авиационной техники, в автомобильной и других видах промышленности для тестовых испытаний конструкций, машин и механизмов.

Отличительные особенности акселерометров АВС 127 -- высокая собственная частота, вибропрочность и надежность.

Ряд АВС имеет пять модификаций. Внешний вид акселерометра показан на рис.

Основные технические характеристики:

Основные характеристики приведены в табл. 5.11

Основная погрешность, % 4

Нелинейность амплитудной характеристики, % не более 3

Относительный коэффициент поперечного преобразования, %

не более 5

Коэффициент чувствительности к электрическим полям, %*м/В 10-5

Коэффициент чувствительности к акустическим воздействиям

(при 160 дБ, 20 Гц... 10 кГц), %/кПа 0,05

Емкость, пФ 4500±700

Сопротивление изоляции, МОм не менее 100

Ресурс работы, ч 10000

Срок хранения, год 12

Габаритные размеры приведены на рис. 5.81 Условия эксплуатации:

температура окружающей среды, °С --196... +200

Акселерометры АВС 127 являются датчиками общего назначения. Чувствительный элемент акселерометров работает на растяжение-сжатие. Конструкция акселерометра показана на рис. 5.20,в и описана на стр. 412.

Типовые зависимости коэффициента преобразования от частоты и от температуры даны на рис. 5.84, а на рис. 5.28 -- схема соединений акселерометра.

Корпус изготовлен из сплава ВТ1-0. Крепление резьбовое при помощи хвостовика М12хО,75 или шпилька М5. Рекомендуемый тип преобразователя указан в табл. 5.11.

Характеристика

Шифр акселерометра

АВС 127

АВС 127-01

АВС 127-02

АВС 127-03

Верхний предел диапазона измере-

ний, м/с2:

Вибрации

5000

3200

1600

800

Удара

10000

6000

3000

1500

Частотный диапазон, Гц

2...30000

2...20000

2...16000

2...10000

Коэффициент преобразования по заря-

ду, пКл*с2/м

0,36±0,05

0,55±0,08

1,1±0,17

2,2±0,33

Собственная частота, кГц, не менее

90

60

50

40

Деформационная чувствительность

0,6

0,4

0,2

0,1

(250 мstr на установочной плоскости),

м*с-2/мstr

Магнитная чувствительность (номиналь-

ное значение 0,03 Тл, 50 Гц), м*с-2/Тл

20

13

7

4

Масса (без кабеля), кг, не более

0,013

0,013

0,015

0,015

Рекомендуемый тип преобразователя

П120-08, СС9НФ

П120-07,

СС9НФ

Типовые зависимости коэффициента преобразования от частоты и температуры акселерометров: 1 --...