Методы и средства измерений, испытаний и контроля. Часть 2. Дивин А.Г - 96 стр.

UptoLike

95
гии активных потерь в нём за период колебаний). Если добротность
обычных колебательных контуров исчисляется десятками и сотнями,
то добротность кварцевых элементов (кварцевая пластина с нанесён-
ными на её поверхность электродами) исчисляется десятками и сотня-
ми тысяч и даже миллионами. Если включить в состав генераторов
электрических колебаний в качестве избирательных систем вместо
обычных контуров кварцевые пьезоэлементы, то можно добиться
очень высокой стабильности частоты этих генераторов. Например,
суточная вариация частоты кварцевых генераторов государственного
эталона времени и частоты составляет всего ± 1·10
–11
.
В процессе эксплуатации кварцевых генераторов было замечено,
что при изменении силы зажатия кварцевой пластины элементами
крепления частота генератора меняется. Это явление было использо-
вано для измерения медленно меняющихся ускорений.
Схема одного из типов кварцевого акселерометра, основанного на
принципе обратного пьезоэффекта, изображена на рис. 4.10.
В состав прибора входят инерцион-
ная масса 1, подвешенная на упругих
растяжках 2 в корпусе 3, два идентичных
кварцевых пьезоэлемента 4, входящие в
состав двух кварцевых генераторов 5,
вычитающее устройство 6 (смеситель с
полосовым фильтром). Если ускорение в
направлении измерительной оси прибора
отсутствует, то инерционная масса 1 да-
вит на кварцевые пьезоэлементы 4 с оди-
наковой силой, равной силе начального
зажатия. Поскольку кварцевые генерато-
ры 5 работают на одинаковой частоте, то
f
1
, = f
2
и разность частот f = 0 на выход-
ном устройстве 6. Если же прибор начи-
нает двигаться с ускорением в направлении измерительной оси, то
инерционная масса создаёт добавочное давление на один из кварцевых
пьезоэлементов и ослабляет давление на другой кварцевый пьезоэле-
мент.
При этом частота одного из кварцевых генераторов увеличится, а
другого уменьшится. С устройства 6 выйдет разностная частота f,
абсолютная величина которой пропорциональна ускорению, а фаза
указывает направление ускорения.
Рис. 4.10. Схема
пьезоакселерометра для
измерения малых ускорений