Описание лабораторной установки

Цель и содержание работы

ИССЛЕДОВАНИЕ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО АКСЕЛЕРОМЕТРА

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 26

Приложение

Содержание отчета

В отчет должны быть включены: краткая теоретическая часть, описание и схема лабораторной установки, результаты экспериментов в виде таблиц, графиков и осциллограмм, выпол­ненных на миллиметровой бумаге.

Датчик 445 предназначен для преобразования числа оборо­тов испытуемого объекта в электрические импульсы.

Технические характеристики датчика 445.

1. Диапазон измерении, об/мин 3000÷4000.

2. Уровень выходного сигнала, В 3 при 5000 об/мин.

3. Сопротивление изоляции обмоток датчика относительно корпуса и между собой при относительной влажности 65±15% и температуре 25± 5° С, мОм не менее 20

4. Активное электрическое сопротивление об­моток при температуре окружающей среды 25±10 °C, Ом:

контакты 1-2 4±1 I
контакты 3-4 1600±400

5. Длина соединительного кабеля, м до 50

6. Общий ресурс работы датчика, час 50

7. Масса датчика, кг 0,06

8. Габаритно-установочные размеры датчика, мм 40´23´48

Цель работы - изучение пьезоэлектрических акселерометров и особенностей их эксплуатации. В процессе выполнения лабора­торной работы студенты знакомятся с методом определения амплитудных характеристик пьезоакселерометров и приобретают практические навыки в измерении параметров вибрации.

На рис. 1 приведена схема лабораторной установки.

Все эксперименты проводятся на камертонном вибростенде, снабженном оптической системой для прямого измерения амплитудного значения перемещения. Камертонный вибростенд возбуждается переменным током от лабораторного автотрансформатора, питающегося от сети 220В, 50Гц. Колебания поверхности вибростенда происходят по гармоническому закону:

,

где - амплитуда виброперемещения;

- частота колебаний камертона, Гц.

Рис.1. Схема лабораторной установки:

1 - камертонный вибростенд;

2 - лабораторный автотрансформатор;

3 - блок питания осветительной лампы;

4 - исследуемые датчики;

5 - электронный вольтметр;

6 - электронный осциллограф;

7 - генератор синусоидального сигнала;

8 - универсальный мост;

9 - усилитель заряда;

10 - магазин емкостей;

11 - соединительные кабели.

Виброускорение поверхности, выраженное в единицах ускоре­ния свободного падения , определяется формулой

или

где - вторая производная от функции по времени.

Регулируя величину напряжения питания камертонного вибростенда, можно менять величину .

Виброперемещение определяется на экспериментальной установке с помощью измерительного микроскопа. Принцип действия измерителя виброперемещения поясняет рис. 2а. Световой поток от лампочки попадает в объектив микроскопа. В окуляре микроскопа при неподвижной поверхности камертона наблюдается вертикальная линия - след риски, нанесенном на стеклянном круге небольшого радиуса, укрепленном жестко на поверхности камертона (рис. 2б). Резкость изображения регулируется ГРУБО - смещением окуляра микроскопа в направлении светового потока и ПЛАВНО - вращением окуляра вокруг своей оси симметрии. При колебаниях поверхности камертона изображение риски расплывается в полосу (рис. 2в), ширина которой равна двойной амплитуде виброперемещения .

Рис. 2. Принцип действия измерительного микроскопа.

Электронный вольтметр необходим для измерения сигналов с датчиков. При пользовании этим прибором необходимо помнить, что он измеряет действующее значение переменного напряжения и, следовательно, чувствительность должна определятся по формуле:

,

где - выходной сигнал с датчика по показаниям вольтметра, мВ;

- амплитуда виброперемещения, мкМ;

- частота вибрации, Гц.

Для уменьшения влияния случайных погрешностей при определении чувствительности измерения проводят раз, а значение определяют по формуле:

,

где и - значения выходного напряжения и виброперемещения для каждого измерения.

Универсальный мост и измерительный генератор предназначены для измерения емкости . Мост используется в режиме измерения от внешнего источника питания (генератора), имеющего частоту выходного напряжения в пределах 4-8 кГц.

Электронный осциллограф необходим для контроля выходных сигналов с используемых датчиков и измерения частоты вибрации по методу фигур Лиссажу.

Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 44; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!