Датчики для измерения частотных характеристик

ДАТЧИКИ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК [c.320]

К датчикам для измерения параметров удара предъявляют жесткие требования по частотным характеристикам, чувствительности к поперечным составляющим ударного нагружения, максимально измеряемому ударному ускорению, линейности характеристики, диапазону рабочих температур, коэффициенту преобразования, габаритным размерам и массе. [c.348]

В протокол испытаний генератора заносят следующую дополнительную информацию регистрируемые параметры и характеристики генератора частотную характеристику канала установки при синусоидальном и случайном возбуждении тип акустического источника тип микрофонов и данные их калибровки структурную схему системы питания воздухом характеристики воздушного фильтра тип расходомера место установки расходомера тип датчиков для измерения статического давления и места их установки площади поперечного сечения мест, где контролируется статическое давление последовательность изменения режимов испытания генератора [c.456]

Датчики перемещения. Прямолинейные и угловые датчики перемещения, ра ботающие в зарезонансном режиме (см. разделы 3 и 4), имеют, как правило, направленные инерционные элементы и применяются для измерения низкочастотных сигналов. Свойства датчика описываются уравнением (62). При малом демпфировании (р 0) сдвиг по фазе входных гармонических сигналов в датчике мал (ф[ 0), и форма сложною сигнала, спектр частот которого лежит в рабочем диапазоне частот датчика, практически не искажается (см. на рис. 11). Вследствие крутого хода амплитудно-частотной характеристики датчика гармонические составляющие в наибольшей степени изменяются по амплитуде. При введении в датчик существенного демпфирования (р = 0,5- -0,7) плоскую часть амплитудно-частотной характеристики датчика можно значительно распространить в область низких частот (см. 2 (л) рис. 10). При измерении только амплитуд гармонических составляющих сигнала это позволяет значительно расширить рабочий диапазон частот. Однако при всех значениях демпфирования, отличных от нуля (Р > 0), фазовый [c.161]

При измерении ударных ускорений необходимо достаточно хорошо передавать низкочастотные составляющие спектра импульса. Для датчиков и аппаратуры, не передающих сигналы нулевой частоты, частота среза низких частот /сн результирующей амплитудно-частотной характеристики, на которой усиление падает ча 3 дБ, [c.164]

Существенным недостатком ЭМВ, показанных на рис, 4, б, в, является большой выходной механический импеданс источника (за счет массы), присоединенный к объекту и искажающий его характеристики. Между корпусом и объектом рекомендуется устанавливать силоизмерительные датчики. Как и в схемах с ЭДВ, оии позволяют исключить влияние импеданса на измерения. Одио-, двух- и трехкомпонентные датчики силы можно применять для измерения реакций в опорах объекта, пропорциональных импедансу и комплексной жесткости, а также для определения вибрационных сил в рабочем режиме с целью последующего вычисления вибрации по силам и частотным характеристикам [2], [c.318]

Частотная характеристика блока усиления установки УД-2 позволяет регистрировать сигналы в диапазоне частот от О до 1200 гц. Амплитудная характеристика линейна в пределах от —60 до +100 ма. В комплекте с описанными выше индуктивными датчиками давлений установка УД-2 позволяет регистрировать давления в трех диапазонах от —1 до 2 4 или 8 кг/см" . Указанные здесь пределы диапазонов являются примерными, точно они определяются при тарировании датчиков совместно с УД-2. Так как усилители в блоках УД-2 работают при некотором начальном напряжении на входе, то при переключениях диапазонов чувствительности одновременно переключаются сопротивления, шунтирующие одно из плеч пассивного полумоста, что позволяет сохранять рабочую точку блоков усиления неизменной. Достаточная помехоустойчивость измерительных каналов давлений обеспечивается узкополосной характеристикой блоков усиления и большим уровнем полезных сигналов, поступающих от индуктивных датчиков давлений. Автоматическое переключение диапазонов чувствительности по задаваемой программе осуществляется с помощью реле, смонтированных в блоках установки УД-2. Наличие записей нулевых и масштабных импульсов от многих датчиков давлений позволяет при обработке осциллограмм иметь надежные данные для анализа и расшифровки результатов измерений. [c.131]

При построении информационно-измерительных систем (ИИС), предназначенных для автоматизации эксперимента, часто возникает задача измерения экстремального значения параметра. Причем требования к анализатору определяются не только частотными характеристиками сигналов датчиков, но и временем активного эксперимента. Поэтому время записи может колебаться от 1 мксек (теплофизический эксперимент с перерезаемой термопарой) до 45 минут (изучение процессов резания камня). [c.91]

Для измерения отклонения размеров применяются и частотные датчики, электрическая схема которых представляет собой емкость, соединенную параллельно с индуктивностью, в результате чего образуется колебательный контур. Индуктивное устройство выполнено в виде пружины. При измерении необходимых размеров пружина деформируется. Деформация пружины (индуктивного контура) приводит к изменению частотной характеристики, являющейся выходной величиной датчика. Основной недостаток этих датчиков тот, что они, обладая малой Выходной мощностью, предъявляют высокие требования к соединительным линиям и нуждаются в сложной вспомогательной аппаратуре, что существенно затрудняет их использование при техническом обслуживании лифтов. [c.266]

Для оптимизации расстановки датчиков АЭ проводились измерения распространения волн и характеристик акустических шумов на участке коллектора низкого давления в штатном режиме работы агрегатов в два этапа. На первом были использованы частотные фильтры системы АЭ на диапазон 30-200 кГц и соответствующие приемники. Измерения шума для данного частотного диапазона показали, что их уровень, приведенный ко входу ПУ, составляет величину порядка 5000 мкВ или 42 дБ относительно 1 мкВ. Такой высокий уровень, шумов не позволял проводить измерения АЭ на объекте в указанном частотном диапазоне, поскольку при таких пороговых уровнях существенно снижается динамический диапазон системы. Поэтому на втором этапе аппаратура АЭ бьша перестроена на частотный диапазон 200-500 кГц. В этом частотном диапазоне уровень акустических шумов составил величину порядка 10 мкВ (20 дБ), который являлся более предпочтительным для акустических измерений. С помощью регистратора РАС-ЗА были записаны реализации шума в частотных полосах 30-200 и 200-500 кГц, на. основе которых был получен частотный спектр шума объекта в суммарной полосе 30-500 кГц, приведенный на рис. 20. Анализ приведенного графика показывает, что наиболее эффективно бьшо бы использовать полосу частот 100-500 кГц, однако на момент измерений такие фильтры не имелись в наличии. [c.91]

С целью установки датчиков делали шурфы до наружной поверхности труб. В местах установки датчиков снимали гидроизоляцию, а поверхность труб зачищали наждачной бумагой. Для оптимизации расстановки датчиков поэтапно определяли особенности распространения волн и характеристики акустических шумов на участке коллектора низкого давления в штатном режиме работы агрегатов. На первом этапе использовали частотные фильтры системы на диапазон 30-200 кГц и соответствующие приемники. Уровень шумов при данном частотном диапазоне, приведенный к входу принимающего устройства, составил около 5000 мкВ (42 бВ относительно 1 мкВ). Столь высокий уровень шумов не позволял проводить измерение эмиссии в указанном частотном диапазоне, так как существенно снижался динамический диапазон системы. В связи с этим на втором этапе был использован диапазон 200-500 кГц, и уровень акустических шумов составил около 10 мкВ (20 бВ), что предпочтительнее при проведении акустических измерений. С помощью регистратора РАС-ЗА были записаны реализации шумов в частотных полосах 30-200 и 200-500 кГц, на основе которых получили частотный спектр шумов на объекте в суммарной полосе 30-500 кГц. Анализ спектра показал, что наиболее эффективным является использование полосы частот 100-500 кГц. [c.201]

Силоизмерительные датчики. В отличие от испытаний иа вибропрочность и виброустойчивость, при измерении частотных характеристик используют силовое, а не кинематическое возбуждение. Для измерения вынуждающей силы, приложен ной к объекту, применяют малогабаритные пьезоэлектрические датчики силы на основе пьезокерамики, реже — кварца. Они имеют гораздо большую чувствительность (0,01—0,1 В/И), чем, например, тензорезисторные датчики при той же жесткости. Для них нужна та же усилительная и регистрирующая аппаратура, которой комплектуются пьезоэлектрические датчики ускорения. Диапазон рабочих частот (в среднем 5—.ЬООО Гц) снизу ограничен параметрами согласующего усилителя, сверху — резонансными свойствами механических связей. Диапазон измеряемых усилий примерно 0,1 — 1000 И. Типичная конструкция датчика силы описана в работе [7] и показана на рис. 7, а. [c.320]

Модели и натурные конструкции могут испытываться на амортизаторах или упругих связях. При этом связи желательно устанавливать в узлах исследуемых форм колебаний. Необходимо контролировать потоки энергии, проходящие через связи и амортизаторы в фундамент или прилегающие конструкции, особенно при измерении демпфирующей способности системы. Уходящую через связи энергию можно оценивать по работе сил, действующих в местах присоединения связей, для чего необходимо предварительно измерить динамическую жесткость присоединяемых конструкций в указанных точках. Измерение амплитудно-частотных характеристик и форм колебаний конструкций с малыми коэффициентами поглощения требует достаточно точного поддержания частоты возбуждения, что может осуществляться генераторами с цифровыми частотомерами. При изменении частоты на = 8/а /2/7с в окрестности резонансной частоты / амплитуда колебаний изменяется на 30% (см. 1.3). Чтобы поддерживать амплитуду колебаний с точностью +30%, частота не должна изменяться больше чем на 8/о /2/л. Измерение вибраций невращающихся деталей осуществляется с помощью пьезокерамических акселерометров с чувствительностью 0,02—1 B/g. Акселерометр ввинчивается в резьбовое отверстие в конструкции или приклеивается. В случае необходимости получить информацию о колебаниях конструкции в большом числе точек (например, при анализе форм) датчик последовательно приклеивается в этих точках пластилином. При исследованиях вибраций механизмов, когда необходимо получить синхронную информацию с нескольких десятков датчиков, сигналы записываются на магнитную ленту многоканального магнитографа. Датчики делятся на группы так, чтобы число датчиков в группе соответствовало числу каналов магнитографа, а один из датчиков, служащий опорным для измерения фазы между каналами, входит во все группы. [c.147]

Ввиду опасных и вредных условий в кузнечных и прессовых цехах (не менее чем в литейных цехах) актуальна комплексная автоматизация, включающая диагностирование кузнечно-штамповочного оборудования. В штамповочном производстве для изготовления деталей из рулона, листа или ленты широко применяются одно- и многопозиционные прессы различных типов, манипуляторы, роботы, поворотные столы и транспортеры. Вопросы диагностирования поворотных столов, транспортеров, манипуляторов и роботов были рассмотрены выше. Специфичным для этих линий, как и для ряда литейных, является диагностирование прессов. У прессов с электроприводом целесообразно применение датчиков крутящего момента, с помощью которых контролируется характер изменения нагрузок на коленчатый вал как при холостых, так и при рабочих перемещениях ползуна. Запись частоты вращения или скорости этого вала позволяет обнаруживать разрегулировку и износ фрикционной муфты. Датчик остановки ползуна в верхней мертвой точке дает дополнительную информацию о работе муфты и коман-доаннарата [54]. Широко применяется измерение напряжений в станине пресса с помощью тензометрических датчиков (с целью предотвращения поломок, своевременной смены инструмента). Здесь целесообразно использовать микроусилители, расположенные в месте измерения напряжений. Ударные нагрузки при вырубке, пробивке отверстий и т. п. можно определять с помощью пьезоакселерометров, установленных на ползуне пресса. Диагностирование гидросистем и привода гидравлических прессов мало чем отличается от рассмотренных выше методов, разработанных для другого автоматического оборудования. Здесь ввиду ударного характера рабочих нагрузок требуется контроль энергии удара и предъявляются более высокие требования к частотным характеристикам датчиков и аппаратуры. Большие размеры прессов и рас- [c.150]

Динамические измерения. Для записи деформаций высоких частот применяется наиболее простая схема потенциометра с усилителем переменного тока (фиг. 175, а). Верхний предел измеряемых частот около 8000 гц может быть поднят применением очень коротких низкоёмкостных проводников и понижением коэфициента усиления отдельных ступеней усилителя. Нижний предел измеряемых частот 5—10 гц. Изменяющееся электрическое напряжение датчика подается на усилитель. Последний должен иметь линейную частотную характеристику во всём диапазоне измерений. При измерении статических деформаций схема потенциометра не применяется из-за неустойчивости усилителя постоянного тока при длительной работе. [c.238]

Трехканальная установ-к а УД-ЗМ (Институт машиноведения АН СССР) [9], [32] предназначена для многоточечной регистрации статических и динамических деформаций в Деталях работающих машин и на моделях. Выносной балансировочный мост позволяет при регистрации вручную или автоматически поочередно подключать до семи датчиков на каждый канал и масштабные импульсы. Основные характеристики сопротивление проволочных тензодатчиков 50—200 ом диапазоны измерения относительных деформаций 0,02 0,06 и 0,2% диапазон регистрируемых частот от О до 1500 гц регистрация осциллографом со шлейфом типа 1Т. Питание от сети через стандартный выпрямитель с электронной стабилизацией типа ВУС-1. Отклонение амплитудной характеристики от прямой и неравномерность частотной характеристики 3% в диапазоне измерения. Питание датчиков и подача опорного напряжения осущест- [c.555]

Значения средней, минимальной и максимальной толщин пленки определялись с помощью статистической обработки осциллограмм. Частотные характеристики волн определялись по анализу осциллограмм. Фазовая скорость волн определялась с помощью датчиков III и IV, установленных на расстоянии 25 мм друг от друга. В этом слу чае на шлейфовый осциллограф подавались одновременно выходные сигналы от обоих датчиков и по полученным для каждого датчика осциллограммам локальных толщин пленки рассчитывалась фазовая скорость. На рис. 2.30 приведена одна из осциллограмм, используемых для нахождения величины Сф. Если известно расстояние между датчиками Az и время прохождения этого расстояния волнами А<, то в этом случае Сф определяется следующим образом Сф = LI(AzlU), где L — измеренное по осциллограмме расстояние между одноименными пиками v — скорость движения ленты осциллографа. [c.80]

Датчики скорости. Прямолинейные и угловые датчики скорости, работающие в зарезонансном режиме, применяют в основном для измерения низкочастотной вибрации. Выходной сигнал датчика пропорционален относительной скорости инерционного элемента — 6, в (см. разделы 3 и 4), что достигается применением чувствительных к скорости механоэлектрических преобразователен. Свойства датчика описываются уравнением (61) [сравните с уравнением (62)1. Дз1чик скорости работает в том же частотном диапазоне, что и датчик перемещения, имеет такие же частотные характеристики и ограничения по входным перемещениям к частотному диапазону [c.162]

Разработанные для измерений пульсаций давления в потоке теплоносителя малогабаритные датчики позволяют проводить измерения при повышенных температурах и давлениях, удобны при монтаже и достаточно надежны, а также позволяют измерять пульсации давления одновременно с двух сторон исследуемого элемента. Датчик пульсаций давления состоит из цилиндрического корпуса с упругими мембранами по торцам. Давление от мембран через штоки передается на упругие элементы, установленные внутри корпуса датчика, и регистрируется тензорезисто-рами. Предварительно в лабораторных условиях проводится статическая тарировка датчиков пульсаций давления и их гидроонрессовка. Кроме того, для оценки влияния вибраций корпуса датчика на его показания на вибростенде исследуются амплитудно-частотные характеристики чувствительного элемента датчйка в сборе. Таким образом, монтаж датчика на объекте сводится к приварке корпуса датчика к исследуемому элементу. [c.156]

Были предприняты попытки использовать для измерений интенсивности термодатчики, реагирующие на тепло, выделяемое в поглотителе при прохождении акустической волны. При этом применялись обычные поглощающие материалы (вата, войлок) и специально созданные (медная фольга, свитая в спираль, нагрев которой определялся наличием воздушных зазоров между витками) [30] повышение температуры контролировалось с помощью термопары или обыкновенным термометром. Приемный рефлектор позволяет увеличить чувствительность прибора в сотни раз, причем чувствительность повышается пропорционально диаметру зеркала. Несмотря на кажущиеся простоту и удобство, подобные термоакустические датчики используются редко. Связано это с нелинейностью амплитудной и частотной характеристик применяемых поглощающих материалов (наилучшие резулыаты были получены с шерстяной ватой). Возможно, что при надлежащем выборе материала эти недостатки можно до некоторой степени исправить. В настоящее время термоакустические датчики применяются лишь в качестве индикаторов, а не измерительных приборов. [c.30]

Катодно-осциллогафическая двух-канальная установка для регистрации динамических и ударных деформаций (Институт машиноведения АН СССР) [54]. Включение проволочного тензодатчика по потенциометрической схеме усилитель переменного тока. Регистрация ведется фотографированием с экрана катодной трубки путем механической развертки на пленку на вращающемся барабане или электрической развертки на неподвижную пленку пленка шириной 35 мм, чувствительность 6000. Синхронизация включения частей аппаратуры с регистрируемым процессом осуществляется от одного канала сигналом от датчика деформаций или внешним синхронизирующим устройством с замыкающими контактами. Установка состоит из 1) катодно-осциллографиче-ской части с генераторами и усилителями на два канала, с катодной трубкой, ждущей разверткой и фотоприставкой с объективом и кассетой на 36 кадров и приспособлением для визуального наблюдения 2) устройства для питания со стабилизатором и выпрямителем 3) механической развертки с вращающимся барабаном, отметчиком времени, фотографической частью и синхронизатором. Основные характеристики сопротивление проволочных тензодатчиков от 50 до 200 ом плавное изменение диапазонов измеряемых относительных деформаций от 0,05 до 0,5°/о диапазон регистрируемых частот от 10 до 50 ООО гц скорости ждущей развертки от 50 мксек до 0,1 мсек на 120-лгж экране катодной трубки скорость вращения барабана от 1 до 10 м сек при длине пленки 1 м отклонение амплитудной характеристики от прямой и неравномерность частотной характеристики не превосходят 3°/о в диапазоне измерения питание от сети. [c.496]

Состав измерительной и регистрирующей аппаратуры зависит от сложности конструкции, используемого метода, точности определения динамических характеристик. В простых случаях можно ограничиться набором датчиков с усилителями и шлейфовыми осциллографами. При частотных испытаниях наибольшее расттространение получили датчики ускорений. Для повышения эффективности измерения амплитуд и фаз используют электронные вольтметры и фазометры, а также печатающие устройства. При испытаниях сложных конструкций применяют многоканальные вибрационные комплексы, включающие ЭВМ. [c.379]

Естественно, что при определении мощности излучателя с помощью подобных приборов приходится снимать характеристику направленности так же, как это делается в случае использования датчиков давления. Трудности измерения плотности энергии радиометром и диском Рэлея связаны с тем, что для получения достаточной чувствительности приборы должны быть тщательно выполнены и отюстированы. Частотный диапазон таких приборов довольно сильно ограничен при отклонении размеров диска В от соотношений Я.//)>>10 (для диска Рэлея) и 01Х = 5- 7 (для радиометра) точность измерения существенно снижается. Кроме того, оба прибора очень чувствительны к воздушным потокам, поэтому приходится принимать специальные меры для ослабления влияния воздушного потока, выходящего из сопла генератора. С этой целью Гартман проводил измерения на больших расстояниях и, кроме того, защищал чувствительный элемент несколькими слоями плотной марли но ткань вносит дополнительное затухание, поэтому были проведены дополнительные опыты для его определения. [c.29]

Спектральная плотность акустической эмиссии при фрикционном взаимодействии твердых тел. Существенный вклад в АЭ при трении вносит непре -рывная составляющая, регистрация и анализ которой и составляют основу АЭ-трибомониторинга. Для его осуществления наиболее эффективно использование параметров, основанных на анализе частотных спектров непрерывной АЭ и сопоставлении интенсивности их различных частотных составляющих. При этом существенно уменьшаются погрешности, связанные с различием характеристик датчиков, их монтажом и перестановкой. Однако измерение спектров в широкой полосе частот весьма трудоемко. Поэтому разумным представляется развитый нами подход [56], основанный на сопоставлении интенсивностей двух-трех спектральных составляющих АЭ-процесса, совпадающих с основными собственными частотами применяемого датчика. Выбор последних определяется характером конкретной задачи мониторинга. Для обоснования выбора указанных частот необходимо знать основные закономерности формирования частотного спектра АЭ при трении. [c.185]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...