ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ ДИНАМИЧЕСКИХ
ДАВЛЕНИЙ В ГАЗООБРАЗНОЙ СРЕДЕ НА УДАРНОЙ ТРУБЕ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ 

Филатова Ольга Сергеевна, магистрант, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: avitel@mail.ru 

681.586.773 

DOI

10.21685/2307-5538-2018-4-7 

Актуальность и цели. Решается задача определения динамических характеристик пьезоэлектрических датчиков динамических давлений в газообразной среде на ударной трубе высокого давления. Целью работы является разработка прямого метода оценки динамических характеристик пьезодатчиков путем регистрации реакции датчика на перепады давления газа с дальнейшим программным расчетом амплитудно-частотной характеристики и экспериментальным определением периода и собственной частоты колебаний датчика.
Материалы и методы. Для решения поставленной задачи используется экспериментальная установка, основу которой составляет ударная труба высокого давления, формирующая единичные ступенчатые воздействия, поступающие на вход датчика, установленного в ее торце. Расчет амплитудно-частотной характеристики датчика проводится программным способом на основе информации об экспериментальной переходной характеристике.
Результаты и выводы. Представлена методика определения динамических характеристик пьезоэлектрических датчиков в воздушной среде на ударной трубе высокого давления. Проведен программный расчет амплитудно-частотной характеристики по данным о переходной характеристике. Экспериментально определены значения периода и частоты собственных колебаний пьезоэлектрических датчиков. Предложен метод, позволяющий уменьшить погрешность при проведении измерений динамических процессов. 

Ключевые слова

пьезоэлектрический датчик, переходная характеристика датчика, динамическая характеристика датчика, ударная труба высокого давления, амплитудно-частотная характеристика датчика, собственная частота датчика 

 Скачать статью в формате PDF

1. Авдеева, О. В. Основы управления техническими системами (Теория линейных систем) : учеб. пособие / О. В. Авдеева, Д. В. Артамонов, А. Д. Семенов. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2015. – 246 с.
2. Бушуев, О. Ю. Экспериментальная оценка динамических характеристик тензопреобразователей давления / О. Ю. Бушуев, А. С. Семенов, А. Л. Шестаков // Вестник Московского государственного технического университета им. Н. Э. Баумана. Сер.: Приборостроение. – 2011. – № 1. – С. 88–97.
3. Мясникова, Н. В. Система для исследования характеристик датчиков динамического давления / Н. В. Мясникова, А. П. Панов, Б. В. Цыпин // Измерение. Мониторинг. Контроль. Управление. – 2013. – № 4 (6). – С. 32–36.
4. Бушуев, О. Ю. Исследование динамических характеристик тензометрического преобразователя давления с целью диагностики его состояния / О. Ю. Бушуев, А. С. Семенов, А. О. Чернявский // Датчики и системы. – 2010. – № 4. – С. 53–68.
5. Имитационное моделирование пьезоэлектрического датчика давления / К. И. Бастрыгин, А. А. Трофимов, А. С. Баранов, А. А. Громова, П. Н. Ефимов // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. – 2017. – № 1 (19). – С. 20–28.