Устройство для измерения пьезоэлектрического модуля

(50 4 Е 1 04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ всей;,цп,13НЗЛН:11:",ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЛЬСТВУ ДВТОРСИОМ Св-10 приложеннои к у, на его электр ьезозаряда, а на пропорционально гда последнее до аданного порога изменении сил туемому элеме нарастает ЭДС оде усилителя твенный и и п т велич разряд оявляет 5,иной ся до тстиг мпарато открыва я 4 жение истор 6 2 разпряжени ится до ющее ключ с общей ш оединяющии рПьезоэлеменх пор, покааратора 4 сн 2370-8 ные эл 109 ани Г,А мия Полим 1984,ряжает на вых значени тем ком 4)ЕКТ И ПЬЕЗО ОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕСКОГО МОДУЛЯ ходно Счетч с сьерит изме 7) Из тельн бретение относит й технике. Цель е точности измер зобретения -ния пьезодо максимстолько рраз напряж4 достига повыше модуля еспечениеемента. дновременным емкости пьез измерен(21) 4055225/ (22) 14.04,86 (46) 23.03.88 (71) Ростовск университет и (72) О,П. Кра и М.Б. Копели (53) 534.232( (56) Материал Методы испытЛущейкин ты, - М.: Хи рис. 62 а и б госудаМ,А. Сов, В,ч,8)ьезокеГОСТ орога конца разряда, заатор 4 .возвращается в истояние и закрывает ключ 5 регистрирует этот импуль ель 8 измеряет его длител ьнейшее измерение силы льного значения вызывает зрядных импульсов, сколькение на выходе компаратор т заданного порога. 2 ил.Изобретение относится к измери 1 ельной технике и может быть испольовано для измерения пьезоэлектричес 1Кого модуля и электрической емкостиПьезоэлектрических элементов на стадии производства и применения, атакже при калибровке эталонных датчиков переменной механической силы,Целью изобретения является повыщение точности измерения пьезомодуляС одновременным. обеспечением измереия емкости пьезоэлемента.На фиг. 1 приведена структурнаяСхема предлагаемого устройства, на 1 оФиг. 2 - схема узла нагружения.Устройство состоит из источника 11,механической силы," испытуемого пьезоэлемента 2, согласующего усилите ля 3, компаратора 4, электронного 20ключа 5, разрядного резистора 6,счетчика 7 количества импульсов, измерителя 8 их длительности,Источник 1 механической силы ,создает в испытуемом пьезоэлементе 2 механическое напряжение, при этом один электрод пьезоэлемента соединен с входом согласующего усилителя 3, который обеспечивает необходимое со" гласование с пьезоэлементом, а дру ,гой - с общей шиной. К выходу согласующего усилителя 3 подключен вход. компаратора 4, включенного по схеме ,триггера Шмидта с заданными порога,ми начала и конца разряда, Выход ком-, 35 1аратора соединен с управляющим входом нормально закрытого электронного ключа 5, коммутирующие выводы которого включены в разрыв цепи разрядного резистора 6 на общую шину, К 40 выходу компаратора 4 также подключены входы счетчика 7 количества импульсов и измерителя 8 их длительности.При монотонном изменении силы, приложенной к испытуемому элементу, на его электродах нарастает ЭДС пьезозаряда, а на выходе согласующего усилителя .3 пропорционально ей - напряжение. Когда величина напряжения достигает величины заданного порога начала разряда, на выходе компаратора 4 появляется напряжение, открывающее электронный ключ 5, который соединяет разрядный резистор с общей шиной. Пьезоэлемент 2 разряжается до тех пор, пока напряжение на выходе компаратора 4 снижается до значения порога конца разряда, после чего компаратор 4 возвращается в исходное состояние и закрывает ключ 5.Счетчик 7 импульсов регистрирует этот импульс, а измеритель длительности 8 измеряет его длительность. Дальнейшее измерение силы до максимального значения вызывает столько разрядных импульсов, сколько раз напряжение на входе компаратора 4 достигает заданного порога.Электрическую емкость и пьезоэлектрический модуль определяют из соотношения п(Ц,-Щ3 Г Ц,С = ---Б К 1 -кФормула изобретения Устройство для измерения пьезоэлектрического модуля пьезоэлемента, содержащее источник механической силы, связанный с испытуемым пьезоэлектрическим элементом, один вывод которого соединен с входом согласующего усилителя, а другой - с общей шиной, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности изгде С - электрическая емкостьпьезоэлектрического элементаС - длительность разрядногоимпульса,Б, Б - значения напряжения разрядного импульса;Й - пьезоэлектрический модульпьезоэлектрического элемента"и - количество импульсовдЬ - величина изменения механической силы,"К - сопротивление разрядногоРрезистора.Узел нагружения (фиг. 2) состоитиз плиты 9 с установленным на ней.испытуемым пьезоэлементом 2, на который соосно опирается шток 10,закрепленный на рычаге 11 с помощьюоси 12. К торцу штока прикреплентокосъемник 13, к которому подключенкабель для соединения с узлом измерения, Основание рычага 11 с помощью оси 14 закреплено на кронштейне 15. На незакрепленном конце рычага 11 с помощью троса 16 подвешенагиря 17.1383516 подключен к входу согласующего усилителя, а другой соединен с общейшиной, к выходу компаратора подключены параллельно счетчик количестваимпульсов и измеритель их длительности. оставитель Д,Расторгуевехред Л.Сердюкова Корректор И.Зрдейи Редактор Л Лангаз 660арствеииого комите зобретений и откры ва, 3-35, Раушская аз 1353/56 ическое предприятие, г. Укгор роектная роизводственно-по мерений и одновременного измерения емкости, выход согласующего усилителя соединен с входом компаратора, выход которого соединен с управляю 5 щим входом ключа, один из выводов которого через разрядный резистор Тирах ИИПИ Госу по делам 3035, Мос