Основы автоматики. Гордеев А.С. - 141 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МичГАУ | Мичуринск

Составители: 

Рубрика: 

141
эффект), а при внесении пьезоэлемента в электрическое поле он де-
формируется (обратный пьезоэффект).
При действии силы F на сжатие или растяжение на гранях пла-
стины возникают разнополярные электрические заряды q (рис. 9.10).
Рисунок 9.10 – Возникновение пьезоэффекта в кристалле кварца: 1,2- пластины
кварца; 3- электропроводящая фольга; 4- консоль крепления
пластин.
В общем виде плотность зарядов δ зависит от механического на-
пряжения кристалла σ:
σ
δ
d
=
,
где d - величина, постоянная для данного типа материала и конст-
рукции чувствительного элемента.
Если к кристаллу приложить внешнее электрическое поле Е (под-
вести электрическое напряжение), то он начнет деформироваться –
изменять свои геометрические размеры, а значит, и электрическую
емкость. Переменное внешнее электрическое поле приводит к воз-
никновению в кристалле механических колебаний, частота которых
зависит от его величины и конструкции. Такие пьезодатчики называ-
ются кварцевыми резонаторами – в них основная частота механиче-
ских колебаний зависит от собственной частоты кристалла:
pEdf
i
∆≡
где E
i
- модуль упругости пластины, ρ - плотность, Δd - расстоя-
ние между краями пластины.
Если включить кварцевый резонатор П
э
по схеме автогенератора
(рис.9.11), то на выходе ОУ возникнет сигнал с частотой f, зависящей
от приложенного внешнего воздействия – усилия, температуры, виб-
рации и т.п.
Конденсатор П
э
с кварцевой пластиной включен на инвертирую-
щий вход операционного усилителя ОУ. Ток насыщения конденсато-
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
       эффект), а при внесении пьезоэлемента в электрическое поле он де-
       формируется (обратный пьезоэффект).
           При действии силы F на сжатие или растяжение на гранях пла-
       стины возникают разнополярные электрические заряды q (рис. 9.10).




       Рисунок 9.10 – Возникновение пьезоэффекта в кристалле кварца: 1,2- пластины
                кварца; 3- электропроводящая фольга; 4- консоль крепления
                                         пластин.

          В общем виде плотность зарядов δ зависит от механического на-
       пряжения кристалла σ:
                                             δ = dσ ,
           где d - величина, постоянная для данного типа материала и конст-
       рукции чувствительного элемента.
           Если к кристаллу приложить внешнее электрическое поле Е (под-
       вести электрическое напряжение), то он начнет деформироваться –
       изменять свои геометрические размеры, а значит, и электрическую
       емкость. Переменное внешнее электрическое поле приводит к воз-
       никновению в кристалле механических колебаний, частота которых
       зависит от его величины и конструкции. Такие пьезодатчики называ-
       ются кварцевыми резонаторами – в них основная частота механиче-
       ских колебаний зависит от собственной частоты кристалла:
                                          f ≡ ∆d Ei p
           где Ei - модуль упругости пластины, ρ - плотность, Δd - расстоя-
       ние между краями пластины.
           Если включить кварцевый резонатор Пэ по схеме автогенератора
       (рис.9.11), то на выходе ОУ возникнет сигнал с частотой f, зависящей
       от приложенного внешнего воздействия – усилия, температуры, виб-
       рации и т.п.
           Конденсатор Пэ с кварцевой пластиной включен на инвертирую-
       щий вход операционного усилителя ОУ. Ток насыщения конденсато-
                                                                               141

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Страницы