Главная страница  Механотроны 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [ 26 ] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40]

s: ч

.S •О

S

Ч1Э0НЧ1ГЭ1ИЯХЭЯХЬ

0U BdiawodairaDMB Ч1Эонч1гэхна1ЭяХь

5 ное -ВПВИ1Г ииьодвс!

э вин -эомопоХ внэвд

«

to со

оо"

nj В101

-ЭВЬ BBH3HBH0E3<J

.У/ди 0!инэжввпви 0U BdiSModdirdOMB

иол HMEidJEH IJOHirOHB эин

-9iraHiodno3

уи В1Г0НВ 0Д01ГЖВ>1 яох

goHHOHUdaHH ээд •НИЭ1ЭИЭ ноиээь -ИХВИЭНИН UHJ

о in

cr>

2 о

1 (

1 1 00 ю

ш 87"-

II II II

ю о -

2 «. II II ?

а 1 to II II II

(М <D см <D II II II II

" " II

СИ X а X

О (U

а: о

а. к ш ж о

J BdoQHdn BDDBW

(BHHirir - 7 dxan -ВИИ - p) Hdaw -SBd SMHxHdegBj

ниахоиэ goHirodxMsire них

Bdxsiv -odsirsDHB dsHOH

S о a.

in CO -

Чоо

O и fl

о s I a:

я s s

I So о

- g° II II S.g< II II Soa, Qaa, gf Si a. a. ьгг в a. с a.

to"

7 II

II II

to"

II II

II II ТЗ -

It II

53 "~

О о = О.

ii •

О c(

E( я CJ =(

<u

товленного на базе механотронных преобразователей перемещений типов 6МХ1Б и 6МХ2Б.

Как отмечалось выше, механотроны 6МХ1Б и 6МХ2Б имеют сверхминиатюрное оформление и представляют собой сдвоенные диоды с общим неподвижным катодом косвенного накала и одним подвижным, а вторым неподвижным анодом. Эти механотроны содержат (рис. 4.17) мембрану 1, в которую впаян (или вварен) стержень 2, подогревный оксидный катод 3 (подогреватель 8), неподвижный анод 4 и подвижный анод 5, л-сестко соединенный со стержнем 2. Мембрана механотрона соединяется с баллоном 6 посредством металлического фланца 7. На внешней части стержня - штыре механотрона укреплена инерционная масса 9.

Для уменьшения времени затухания кинематической системы акселерометров применено демпфирование. При этом штырь механотрона с укрепленной на нем инерционной массой помещается в баллон 10, который предварительно приклеивается к фланцу механотрона 7 эпоксидной смолой. Затем в баллон 10 наливается демпфирующая жидкость (например, силиконовое масло), после чего баллон закрывается крышкой 11, причем корпус баллона и крышка уплотняются посредством эластичной прокладки 12. Благодаря применению демпфера время затухания кинематической системы акселерометра удалось уменьшить с 1-1,5 до 0,05 - 0,07 с.

Акселерометр включается по мостовой схеме, содержащей анодные нагрузки Ra, регулирующие резисторы

и Rp, источники питания анодов и накала и Е„, выходной отсчетный прибор ИП.

Преимуществом акселерометров с внешним механическим управлением является не только простота демпфирования кинематической системы прибора, но и возможность регулировки его чувствительности и диапазона измерений либо путем замены инерционной массы, либо путем изменения ее положения на штыре механотрона.

Для описанных акселерометров с внешним управлением на рис. 4.18 и 4.19 приведены градуировочные кривые - зависимости тока в цепи выходного прибора мостовой схемы от ускорения в диапазонах О-0,lg; 0-1; О-lOgf и О-50g-, полученные для двух значений инерционных масс М = 0,96 г и М = 0,56 г (кроме диапазона О-50). При этом в диапазонах 0-10 и О-50



целесообразно использовать механотрон 6МХ2Б, а в диапазонах О-0,lg- и О-Ig - механотрон 6МХ1Б, обладающий большей чувствительностью к силам, чем механотрон 6МХ2Б.

Крутизна градуировочных кривых равна рабочей, чувствительности по току к ускорению акселерометров /мост (а), которая зависит не только от типа механотрона, примененного в акселерометре, но и от величины инерционной массы (рис. 4.20), а также от расположения ее на штыре механотрона. Параметры этих акселерометров даны в табл. 4.7.

0,96г

Ум-0,5

/М3,95у Ум--0,5б1

0,04 0,08 д а)

0,8 д

Рис. 4.18. Градуировочные кривые одного из образцов акселерометра с внешним управлением на базе механотрона 6MXiliB (М - инерционная масса): а -диапазон ускорений О-O.lg; б -диапазон ускорений О-Ig

Ло,%г/ / yh-0,56i

8 д

Рис. 4.19. Градуировочные кривые одного из образцов акселерометра иа базе механотрона 6МХ2Б (М - инерционная масса):

а - диапазон ускорений О-10; б - диапазон ускорений О-50g

о о. н

о о.

nj HOEBUBHV ИГЧНЮЮВЬ HHhOOBJ

ооою ооою oooo oooo юсО(М-. locoeq-. соооою юооою

1 1 1 1 м м 77 1 1 77 1 1

oooo oooo oooo oooo

э (<0(1эфина1Г D) винэолопэ. BKodg

Ь. CD Ю Ю

о o о о о о о о"

1 \ 1 \

BJ-OlDBh ВВНЭНВНОЕЭс!

Sb?i S,cg?5 222

E(jl3k0d3l-3DMB

qidohqi-axneiDeXf,

S2S5 ,ооо ююоо (мюоо ЙЙЙ оюо coco- 21ь,юсо

.S/ими ГЧИЭ1 -DHD НОМЭЭЬИХВНЭНИЛ 4J,D0H4If3J,HeiDeAh

юоо-* -*ccot~- -.ot~-oa -Го)0>о - - со - со - - со -со

o. s

T vo Q.

-exdjbh И0Н1Г0НВ aHH3r8Hioduo3

0 0,0 0. 0 000 р,рО 0 0 0,0 0

V" ВГОНВ HOJ

- - - - -- ОООО =i,<Nc4)eq г.- г.- со со сс сс larSxiSin V

a ЭИНЭЖ

-BduBH эопиону

oooo oooo oooo oooo

H3 hddei4 И011Н0

-htidahh И9нтэн8 ээд

coco coco coco о CO

сЮ,с7> CO Ю CO ЮО CO о

ooco" oooo cooo" cooo"

J вДодиДи E3DBVtf

о о

г г ~

ки (/ BHHL-r p dj,3H -ВИГ) ediaivodsrsdhb rqdaivEBd aHHindEgBj

ю ю ю ю

- 1£5 - ю -О -о

II II .......i ii ii

тз-~ тз-~ тз-~

adiaivodaf -ээнв 8 ojOHHanaivndu BHodiOHBxaiv UHx

Ш Ш ta [Q

1 i 1 1

со со со S

-i9ivod9r.?DMB daivoj-i

- со



Нелинейность градуировочных кривых механотронных акселерометров в рабочих диапазонах, как правило, не превышает 2-3%.

Помимо чувствительности Чгмост(а) важным параметром акселерометров является частота собственных колебаний кинематической системы fo, которая может быть определена из частотных характеристик механотронов (табл. 4.3). При этом наиболее надежные и стабильные показания акселерометра обеспечиваются в диапазоне частот, верхний предел которого в 2-3 раза

меньше частоты fo-

SMX16 (при л32ни)


Величина fo зависит от жесткости кинематической системы механотрона, значения инерционной массы, а также от расположения ее на штыре механотрона (рис. 4.20).

Рис. 4.20, Типичные зависимости чувствительности

/мост (а) " резона«сной частоты fo от инерционной массы М для акселерометров иа базе механотронов 6МХ1Б и 6МХ2Б


бтнед.

1200

т Гц

о 0,1 0,2 0,3 O.-i с 6)

Рнс. 4.21. Влияние демпфирующего устройства на форму резонансной кривой [а) и на изменение выходного сигнала (б) механотронных акселерометров с внешним управлением (/ - без демпфера, - с демпфером)

Рисунок 4.21,а иллюстрирует влияние демпфера на частотную характеристику акселерометра с внешним управлением: наличие демпфера уменьшает величину резонансного пика, увеличивает его ширину и незначительно снижает /о.

На рис. 4.21,6 показаны типичные кривые затухания выходного сигнала акселерометра после ударного кратковременного воздействия на него, записанные на шлей-фовом осциллографе, причем кривая / соответствует акселерометру с демпфером, а кривая - без демпфера. Из рассмотрения кривых рис. 4.21,6 преимущества механотронного акселерометра с демпфирующим устройством очевидны.

Из сравнения данных табл. 4.6 и 4.7 следует, что в механотронных акселерометрах с внутренним управлением удается обеспечить более высокую чувствительность, чем у акселерометров с внешним управлением (примерно при одинаковых габаритных размерах и массе приборов). Однако в отношении удобства эксплуатации механотронные акселерометры с внешним управлением превосходят акселерометры с внутренним управлением. Так, время установления выходного сигнала (время успокоения) у акселерометров с внешним управлением, снабженных демпфером, значительно меньше, чем у акселерометров с внутренним управлением, у которых очень сложно осуществить демпфирование кинематической системы. Кроме того, механотронные акселерометры с внешним управлением допускают в готовом приборе корректировку частоты /о и чувствительности Чгмост(а) только изменением расположения инерционной массы на штыре механотрона, что является чрезвычайно важным для ряда применений этих приборов. В механотронных акселерометрах с внутренним управлением подобная корректировка частоты весьма затруднительна и связана, как правило, с существенным усложнением всего устройства.

Описанные выше механотронные акселерометры имеют сравнительно низкие значения частоты /о (от 20 до 200 Гц) и могут быть использованы для регистрации медленно изменяющихся процессов (например, сейсмических волн, процессов торможения и ускорения на транспорте и т. п.).




[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [ 26 ] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40]

0.0302