СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ ПОГРЕШНОСТИ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ДАТЧИКА
БЫСТРОПЕРЕМЕННОГО ДАВЛЕНИЯ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ И ВИБРАЦИИ 

Бастрыгин Кирилл Игоревич, начальник лаборатории, Научно-исследовательский институт физических измерений (Россия, г. Пенза, ул. Володарского, 8/10), nik2@niifi.ru

681.586’326’773:53.088

DOI

10.21685/2307-5538-2018-1-5

Актуальность и цели. Актуальность данной темы подтверждается повышенными требованиями к точности, надежности, стабильности метрологических характеристик, устойчивости к внешним воздействиям и расширенными условиями эксплуатации датчиковой аппаратуры со стороны современных систем контроля и управления техническими и производственными сложными изделиями. Целью работы является поиск и выбор конструкторских решений для снижения дополнительной погрешности пьезоэлектрического датчика давления.
Материалы и методы. Изложены особенности построения пьезоэлектрического датчика быстропеременного давления для работы в системах измерения и мониторинга сложных объектов. Рассмотрены факторы, определяющие погрешность измерения быстропеременного давления. Проведен анализ амплитудночастотной характеристики датчика.
Результаты. Приведены схемотехнические решения, позволяющие скорректировать влияние внешних воздействующих факторов на датчик и достоверность показания изделия.
Выводы. По результатам исследования представлена структура датчика, позволяющая скомпенсировать дополнительную погрешность от воздействия внешних факторов (температура от 196 до 800 °С и вибрации в диапазоне частот от 31,5 до 5000 Гц с ускорением до 4500 м/с2) до 0,5 %.

Ключевые слова

датчик, быстропеременное давление, пьезоэлектрический узел, амплитудно-частотная характеристика, компенсация погрешности

 Скачать статью в формате PDF

1. Дмитриенко, А. Г. Тенденции развития датчиковой аппаратуры и систем измерения, мониторинга, контроля и диагностики технически сложных объектов на ее основе / А. Г. Дмитриенко, В. И. Волчихин, А. В. Блинов, Е. А. Ломтев // Измерения. Мониторинг. Управление. Контроль. – 2012. – № 2. – С. 6–12.
2. Бастрыгин, К. И. К вопросу коррекции температурной погрешности в пьезоэлектрических датчиках давления / К. И. Бастрыгин, В. В. Кикот // Измерения. Мониторинг. Управление. Контроль. – 2014. – № 2. – С. 25–30.
3. Бастрыгин, К. И. Высокотемпературный пьезоэлектрический датчик пульсации давления / К. И. Бастрыгин // Измерения. Мониторинг. Управление. Контроль. – 2016. – № 1 (15). – С. 76–81.
4. Бастрыгин, К. И. Исследования температурной стабильности кристаллов для создания высокотемпературных пьезоэлектрических датчиков динамического давления / К. И. Бастрыгин, А. А. Трофимов // Датчики и системы. – 2015. – № 11. – С. 56–59.
5. Каудман, М. Практическое руководство по расчетам схем в электронике : справ. : в 2 т. / М. Каудман, А. Г. Сидман : пер. с англ. ; под ред. Ф. Н. Покровского. – М. : Энергоатомиздат, 1993. – Т. 2. – 288 с.
6. Хоровиц, П. Искусство схемотехники : пер. с англ. / П. Хоровиц, Ул. Хилл. – 4-е изд., перераб. и доп. – М. : Мир, 1993. – Т. 1. – 413 с.
7. Титце, У. Полупроводниковая схемотехника : пер. с нем. / У. Титце, К. Шенк. – 12-е изд. – М. : ДМК Пресс, 2017. – Т. 2. – 452 с.
8. Титце, У. Полупроводниковая схемотехника : справочное руководство : пер. с нем / У. Титце, К. Шенк. – М. : Мир, 1983. – 512 с.