Способ определения частоты антирезонанса (резонанса) пьезоэлемента

х 191 01 БЛИН Щ)5 С 01 Б 27/2 БРЕТЕНИ ТВУ щеи, возможины этой сосо пренебрежиешение может чаев ляется домин уменьшения велич но еи погрешности Техническое пространено но мало ыть ра ения ч способ измеанса или рес кратными стоты антирез пьезоэлементо зонанса обертон доК СЛ ОО блас может ении эле ьезоэле- ьезокеоэфф тромеханиче ествляют составляюизмерения. ротивление его резкоициент эл связи, ос у указанн огрешност ской оценкщейПри достижрезко возает уровеи в спектся сравним ении Есо вышени измере ста от а ла первой гармо -измерек ажения и ее уменьала высшихого, обыч следующем, электромехаоэффициент буждающегонса. Ы,) и по формуле ния во ет быт П Аз 1 п(2 Г Вз 1 п(4 ГГ + ) + зона 1"ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМ РИ ГКНТ СССРОПИСАНИЕ ИМ АВТОРСКОМУ СВИД 21) 4307383/24-21 22) 1 709. 87 46) 07.08.90. Бюл. У 2972) Н,И. Гриценко, В.Н.Зинченко, .Ю.Криков и В .К,Семенов53) 621.317(088.8)56) Элементы пьезокерамические. Методы измерения резонансной и антиезонансной частот. ОСТ 11.338813-81, 1,982(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТЫ АНТИЕЗОНАНСА (РЕЗОНАНСА) ПЬЕЗОЭЛЕМЕНТА (57) Изобретение относится к области радиофизических измерений и может быть использовано при измерении электрофизических параметров пьезоэле" Ментов, в частности пьезокерамических Изобретение относитс адиофизических измерен ыть использовано при и ктрофизических параметр Ментов (ПЭ), в частнос рамических ПЭ. Цель изобретения - п стпверности результатов счет оценки погрешности взванной нелинейными и возбуждающего сигнала ил шения. Способ заключается в Измеряют коэффициент илеской св яз и (К) ПЭ,нелинейных искажений во сгнала ( с ), частоту р иФи антирезонанса Ид)пьезоэлементов. Целью изобретенияявляется повышение достоверности результатов измерения. Цель достигается путем оценки. составляющей погрешности измерения, вызванной нелинейными искажениями возбуждающего сигнала, ипи ее уменьшения . Предложенный способ обеспечивает возможностьоценки величины составляющей погрешности измерений, которая в ряде слу е тока через ПЭ и стано ым или меньше уровнягармоник. Ввиду неиз но до 37, нелинейного буждающего сигнала (Г) и редс 1 авл ен в в кде зп(6 н ГТ + ф+, 1583850позволяет уменьшить величину ю Е , превышающую в ряде случаев допусти.мую. Использование предлагаемого технического решения обеспечивает по :;сравнению с существующими следующие преимущества:возможность оценки величины составляющей, погрещности измерения Ещ(Еч), в ряде случаев являющуюся доминирующей;возможность уменьшения величины этой составляющей погрешности, при необходимости до пренебрежимо малой;техническое решение может быть распространено на способ измерения частоты антирезонанса или резонанса пьезоэлементов с кратными обертонами. 10 30 Серия измерений Е при различных значениях величин Я , К, Ц подтвер-: дила справедливость выражения (2), 45 однако сделать это соотношение более определенньм не представляется возмож- ным в силу случайного характера величкны В, С ,(, изменяющихся от генератора к генератору, а также зависящих от ряда внешних факто;.ров.Введение операции подавления выс-, . ших гармоник в спектре сигнала, подаваемого на широкополосный вольтметр,где Е - частота возбуждающего сигнала;.гц, - фазагармоники относитель 1но первой;А,В,С - амплитуды первой, второй ит.д, гармоник.Величину коэффициента нелинейных искажений определяют следующим обра- зом(В + С + ) /А. Учитывая также, что сопротивлениеПЭ в окрестности б = (Е - Е,) Й может быть представлено в виде . 15К= 2II( + 4 Ч)ьгде Я - добротность пьезоэлемента,а на внешних гармониках ПЭ ведет себя как конденсатор, и его сопротивление представлеио в виде2 ь= 2 ,о(К Яи),25 где2 - сопротивление ПЭ на Е;п - номер гармоники, начиная с второй, а такжеучитывая, что фаза 2,может быть описана выражениемагсйд(2 Я 4),можно получить соотношениедЕ,=КЯЕ . (2) Это соотношение дает возможность оценить различие в Ед, измеренной по мкнимуму первбй гармоники в спектре .тока через ПЭ, и Е измерений по минимуму тока через ПЭ, формируемому всеми его гармоническими составляющимии ри и одач е на ПЭ сиг нала Ви 40 да (1) . Формула изобретения Способ определения частоты анти- резонанса (резонанса) пьезоэлемента, основанный на возбуждении пьезоэлемента электрическим сигналом переменного тока на исследуемом обертоне колебаний, достижении минимума электрического сигнала-реакции пьезоэлемента, фиксации этого минимума, измерении частоты антирезонанса, соответствующей достигнутому минимуму, измерении электрофизических параметров, определяющих погрешность измерения частоты антирезонанса, вычисление погрешности, о т л и ч а ю щ и й.с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов измерения путем оценки составляющей погрешности измерения, вызванной нелинейными искажениями возбуждающего сигнала, измеряют коэффициент электромеханической связи и коэффициент нелинейных искажений возбуждающего сигнала, и по формуле Е(КИгде К - коэффициент электромеханической связи;Е - коэффициент нелинейных искажений;Е - частота антирезонанса, резонанса,осуществляют оценку указанной погрешности, по которой судят об измеряемом параметре.