| Авторы |
Москалев Сергей Александрович, кандидат технических наук, заместитель генерального директора по качеству, развитию и технологиям, Научно-исследовательский институт физических измерений (Россия, г. Пенза, ул. Володарского, 8/10), E-mail: distorsion@rambler.ru
Чебурахин Игорь Николаевич, главный технолог, Научно-исследовательский институт физических измерений (Россия, г. Пенза, ул. Володарского, 8/10), E-mail: distorsion@rambler.ru
Волков Вадим Сергеевич, кандидат технических наук, доцент, старший научный сотрудник, Научно-исследовательский институт физических измерений (Россия, г. Пенза, ул. Володарского, 8/10), E-mail: distorsion@rambler.ru
Кикот Виктор Викторович, кандидат технических наук, начальник центра пьезопроизводства, Научно-исследовательский институт физических измерений (Россия, г. Пенза, ул. Володарского, 8/10), E-mail: distorsion@rambler.ru
Кошкин Глеб Александрович, инженер-технолог, Научно-исследовательский институт физических измерений (Россия, г. Пенза, ул. Володарского, 8/10), E-mail: distorsion@rambler.ru
|
| Аннотация |
Актуальность и цели. Целью исследования является определение коэффициента старения характеристик чувствительных элементов пьезоэлектрических датчиков давления, изготовленных из материала – аналога ЦТС-83Г производства АО «НИИФИ».
Материалы и методы. Изготовлены пьезоэлементы, характеристики которых (емкость и тангенс угла диэлектрических потерь) измерялись при хранении в течение 79 дней. Выявлена зависимость характеристик от времени и определены коэффициенты старения.
Результаты. Снижение емкости пьезоэлементов хорошо описывается логарифмической зависимостью (коэффициент корреляции равен 0,993). Снижение тангенса угла диэлектрических потерь пьезоэлементов описывается логарифмической зависимостью хуже (коэффициент корреляции равен 0,311). Поскольку диэлектрические потери пьезоматериала зависят от множества параметров внешней среды: температуры, влажности и т.д., то наиболее вероятная причина сильного разброса значений тангенса угла диэлектрических потерь пьезоэлементов во времени связана с отсутствием специальных условий хранения.
Выводы. Из приведенных расчетов видно, что наиболее простой способ повышения временной стабильности параметров пьезоэлементов – предварительная выдержка в нормальных климатических условиях в течение не менее двух декад, т.е. 100 дней. При этом значение коэффициента старения характеристик пьезоэлемента уменьшается не менее, чем вдвое.
|
| Список литературы |
1. Мельников, А. А. Система контроля состояния пьезоэлектрических датчиков давления / А. А. Мельников, Б. В. Цыпин, К. И. Бастрыгин, В. В. Кикот // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. – 2014. – № 4 (10). – С. 29–34
2. Баринов, И. Н. Повышение долговременной стабильности высокотемпературных полупроводниковых датчиков давлений / И. Н. Баринов, В.С. Волков // Приборы. – 2010. – № 3. – С. 9–16.
3. Баринов, И. Н. Датчики давления на основе резонансного преобразователя с повышенной временной стабильностью метрологических и эксплуатационных характеристик / И. Н. Баринов, В. С. Волков, Н. И. Баринов // Датчики и системы. – 2012. – № 10. – С. 6–9.
4. Баринов, И. Н. Использование высокоомных кремниевых тензорезисторов для повышения временной стабильности датчиков давления в системах управления и контроля / И. Н. Баринов, В. С. Волков, С. П. Евдокимов, Д. А. Кудрявцева // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. – 2014. – № 1 (7). – С. 65–74.
5. Яффе, Б. Пьезоэлектрическая керамика / Б. Яффе, У.Р. Кук, Г. Яффе. – Москва : Мир, 1974. – 290 с.
6. Раппопорт, С. Л. Исследование процессов старения титаната бария / С. Л. Раппопорт, Л. И. Донцова // Кристаллография. – 1970. – Т. 15, № 2. – С. 384–386.
7. Смажевская, Е. Г. Пьезоэлектрическая керамика / Е. Г. Смажевская, Н. Б. Фельдман. – Москва : Советское радио, 1971. – 218 с.
8. Богуш, М. В. Проектирование пьезоэлектрических датчиков на основе пространственных электротермоупругих моделей / М. В. Богуш. – Москва : Техносфера, 2014. – 312 с.
|
