П’єзоелектричний перетворювач механічних величин

П'єзоелеісгричний перетворювач механічних величин, який містить узгоджувальний підсилювач напруги і п'єзоелемент, включений у ланцюг негативного зворотного зв'язку, який відрізняється тим, що в ланцюг негативного зворотного зв'язку послідовно з п'єзоелементом включений резистор Винахід належить до вимірювальної техніки і може бути використаний в промисловості і лабораторній практиці для вимірювання механічних величин Відомий п'єзоелектричний перетворювач механічних величин, зокрема, вібраційних прискорень, що містить п'єзоелемент і узгоджувальний підсилювач напруги або заряду (див Пьезоэлектрические акселерометры и предусилители Справочник по теории эксплуатации /Bruel & Kjer -К "Ларсен и сын", Глоструп, Дания, 1987 -с 186, мал 3 2) Недоліком цього перетворювача є нелінійність частотної характеристики Відомий п'єзоелектричний перетворювач механічних величин, що містить п'єзоелемент, узгоджувальний підсилювач напруги і ланцюг зворотного зв'язку, причому добуток коефіцієнта передачі ланцюга прямого перетворення Кпр на коефіцієнт передачі ланцюга зворотного зв'язку р дорівнює одиниці, України № 34319 A, G01L1/16, G01P15/09, Бюл №1, 2001) Недоліком цього перетворювача є нелінійність частотної характеристики Зазначений перетворювач найбільш близький по технічній сутності й обраний в якості прототипу В основу винаходу покладена задача підвищення ЛІНІЙНОСТІ частотної характеристики перетворювача шляхом включення в ланцюг негативного зворотного зв'язку послідовно з п'єзоелементом резистора Перетворювач, що заявляється, містить узгоджувальний підсилювач та п'єзоелемент, який включений в ланцюг негативного зворотного зв'язку Перетворювач відрізняється тим, що в ланцюг негативного зворотного зв'язку послідовно з п'єзоелементом включений резистор Вказані ознаки є необхідними і достатніми для досягнення технічного результату Технічним результатом винаходу є підвищення ЛІНІЙНОСТІ частотної характеристики Винахід пояснюється кресленнями, де - на фіг 1 - показана електрична схема перетворювача, що заявляється - на фіг 2 - амплітудно-частотна характеристика прототипу, - на фіг 3 - амплітудно-частотна характеристика перетворювача, що заявляється, П'єзоелектричний перетворювач механічних величин містить узгоджувальний підсилювач 1, ланцюг негативного зворотного зв'язку, у якості якого використовується п'єзоелемент 2 і резистор З, причому резистор 3 включений в ланцюг нега тобто К пр »р = 1 (див деклараційний патент України №34318А, G01L1/16, Бюл №1, 2001) Недоліком цього перетворювача є нелінійність частотної характеристики Відомий п'єзоелектричний перетворювач механічних величин, що містить п'єзоелемент та підсилювач заряду, який складається з операційного підсилювача, конденсатора та резистора, включених у ланцюг негативного зворотного зв'язку операційного підсилювача, причому п'єзоелемент включений в ланцюг негативного зворотного зв'язку операційного підсилювача в якості конденсатора зворотного зв'язку (див деклараційний патент (О (О 61269 тивного зворотного звязку послідовно з пєзоелементом 2 Перетворювач працює таким чином Механічний вплив F (сила, тиск, прискорення та ш) створює на п'єзоелементі 2 електричну напругу, що підсилюється підсилювачем 1 Включення резистора 3 приводить до подавления резонансних ПІКІВ на амплітудно-частотній характеристиці, що дозволяє одержати лінійну амплітудно-частотну характеристику перетворювача Це добре видно з приведених експериментальних характеристик (див фіг 2 та 3) Комп'ютерна верстка Н Лисенко Приклад конкретного застосування В конкретному випадку був використаний п'єзоелемент у вигляді диску діаметром ЗО та товщиною 0,3мм з п'єзокераміки ЦТС-19, а також узгоджуючий підсилювач напруги, який зібраний на мікросхемі К140УД8 та має коефіцієнт підсилення, що дорівнює 10 Опір резистора 12кОм Результати вимірювання амплітудно-частотної характеристики приведені на фіг 2 та 3 Як видно, включення резистора привело до підвищення ЛІНІЙНОСТІ амплітудно-частотної характеристики (фіг 3) в порівнянні з прототипом (фіг 2) Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119