16 research outputs found

    Розробка індуктивного датчика переміщення з високою чутливістю

    Get PDF
    Research on a contact induction displacement sensor over short distances is presented. A ferrite core with a winding and a movable armature is used as a sensor. There is an air gap between the core and the armature.To solve the problem of improving the accuracy of measurement, the sensor is included in the bridge measuring circuit, which is powered by high-frequency alternating current. To increase the sensitivity of the indicated sensor to movement, a differential circuit for its inclusion is proposed. Also, in order to increase sensitivity, the resonant mode of operation of the bridge measurement circuit is used. To maintain a constant voltage of the power generator, a phase-locked loop is used.As a result of the study of the induction displacement sensor, practical results were obtained with a maximum displacement of ±0.6 mm. The sensor has not been studied for large displacements, since with an increase in the indicated displacement, the nonlinearity of the displacement-current transformation appears.The maximum sensitivity of the differential sensor in the indicated range of movement 2.44 μA/μm is obtained without the use of a phase-locked loop.The use of a phase-locked-loop frequency adjustment system increased the sensitivity to 3.48 μA/μm.During the study, the dependence of the sensitivity of the sensor on the frequency of the power generator was determined, which allows to determine the optimal power frequency of the measuring bridge circuit.Studies have shown that the use of contact inductive meters have the prospect of application and reserves for improvement. And the use of differential inclusion of the sensor and the resonant mode of operation gives a significant increase in the sensitivity of the primary transducer at small displacements.An inexpensive sensor has been developed that will be useful for many applications where it is necessary to measure displacements and linear dimensions by contact methodsПредставлены исследования контактного индукционного датчика перемещения на небольшие расстояния. В качестве датчика применен ферритовый сердечник с обмоткой и подвижным якорем. Между сердечником и якорем существует воздушный зазор.Для решения задачи повышения точности измерения датчик включен в мостовую измерительную схему, которая питается переменным током высокой частоты. Для повышения чувствительности указанного датчика к перемещению предложена дифференциальная схемы его включения. Также, с целью повышения чувствительности, использованный резонансный режим работы мостовой схемы измерения. Для поддержания постоянного напряжения генератора питания применена схема фазовй автоматической подстройки частоты.В результате исследования индукционного датчика перемещения получены практические результаты при максимальной величине перемещения ±0,6 мм. На большие перемещения датчик не исследовался, так как при увеличении указанного перемещения появляется нелинейность преобразования перемещения-ток.Получена максимальная чувствительность дифференциального датчика в указанном диапазоне перемещения в 2,44 мкА/мкм без применения системы фазового автоматической подстройки частоты.Применение системы фазового автоматической подстройки частоты позволила повысить чувствительность до 3,48 мкА/мкм.В ходе исследования была определена зависимость чувствительности датчика от частоты генератора питания, что позволило определить оптимальную частоту питания измерительной мостовой схемы.Проведенные исследования показали, что использование контактных индуктивных измерителей имеют перспективу применения и резервы по совершенствованию. А использование дифференциального включения датчика и резонансный режим работы дает существенное повышение чувствительности первичного преобразователя на малых перемещениях.Разработан недорогой датчик, который будет полезен для многих применений, где необходимо измерять перемещения и линейные размеры контактными методамиПредставлені дослідження контактного індукційного датчика переміщення на малі відстані. В якості датчика застосований феритовий сердечник з обмоткою та рухомим якорем. Між сердечником та якорем існує повітряний зазор.Для вирішення завдання підвищення точності вимірювання датчик ввімкнутий в мостову вимірювальну схему, яка живиться змінним струмом високої частоти. Для підвищення чутливості вказаного датчика до переміщення запропонована диференційна схема його включення. Також, з метою підвищення чутливості, використаний резонансний режим роботи мостової схеми вимірювання. Для підтримання сталої напруги генератора живлення застосована схема фазового автоматичного підстроювання частоти.В результаті дослідження індукційного датчика переміщення отримані практичні результати при максимальній величині переміщення в ±0,6 мм. На більші переміщення датчик не досліджувався, так як при збільшенні вказаного переміщення зꞌявляється нелінійність перетворення переміщення-струм.Отримана максимальна чутливість диференційного датчика в вказаному діапазоні переміщення в 2,44 мкА/мкм без застосування системи фазового автоматичного підстроювання частоти.Застосування системи фазового автоматичного підстроювання частоти дозволила підвищити чутливість до 3,48 мкА/мкм.В ході дослідження була визначена залежність чутливості датчика від частоти генератора живлення, що дозволило визначити оптимальну частоту живлення вимірювальної мостової схеми.Проведені дослідження показали, що використання контактних індуктивних вимірювачів мають перспективу застосування і резерви по вдосконаленню. А використання диференційного включення датчика та резонансний режим роботи дає суттєве підвищення чутливості первинного перетворювача на малих переміщеннях.Розроблений недорогий датчик буде корисний для багатьох застосувань, де необхідно вимірювати переміщення і лінійні розміри контактними методам

    Розробка методу опрацювання сигналу датчика

    Get PDF
    The object of research is the process of processing the signal of the primary converter by a certain method. In carrying out measurements on the primary converter of the measuring system, in addition to the action parameter measurement, there are many secondary influences. One of them is the change in the temperature of the environment. This leads to the appearance in the measured signal of such a component as an additional constant level. It is caused by the generation of the primary converter in the absence of influence on the object of measurement of additional charge, potential. That is, in the absence of action on the side of the measurement parameter there is a shift in the zero level of the signal of the primary converter. Thus the fluctuations of the temperature of the medium result in the appearance of a non-informative component in the measurement signal. That is, we get an increase in the error of the measurement result. The principle of the method used to process the signal of the primary converter is presented on the example of measuring the vibration with a piezoelectric accelerometer. The proposed method of processing the signal of measurement allows to distinguish a constant component of the complex signal of measurement. This is achieved by supplying a measuring signal to two parallel channels, in one of which the signal is delayed by phase for half of the period relative to the second, followed by processing on the adder. Since the signal from the primary converter has a wide frequency band, it is necessary to ensure the accuracy of the delay in the phase. This is achieved by reconfiguring a constant time phase filter phase. The reconfiguration is carried out using a frequency-voltage converter that tracks the frequency of the measured signal. Since changes in temperature over time compared with the frequency of measured vibrations are much slower, then the inaccuracy of the scheme is practically absent. That is, the inaccuracy of determining the constant component in the complex signal will be determined by the difference in the amplitudes of adjacent half-lives. The obtained results allow to assert that this method can be used both for correction of the primary transformer itself (by influence on its transfer function), and for correction of the results of measurements in general.Объектом исследования является процесс обработки сигнала первичного преобразователя определенным методом. При проведении измерений на первичный преобразователь измерительной системы, кроме действия параметра измерений, действует множество вторичных воздействий. Одним из них является изменение температуры среды. Это приводит к появлению в измеряемом сигнале такой компоненты, как дополнительный постоянный уровень. Он обусловлен генерацией первичным преобразователем при отсутствии влияния со стороны объекта измерений дополнительного заряда, потенциала. То есть, при отсутствии действия со стороны параметра измерений наблюдается сдвиг нулевого уровня сигнала первичного преобразователя. Таким образом колебания температуры среды приводят к появлению неинформативной составляющей в сигнале измерений. То есть, получаем увеличение погрешности результата измерения. Принцип метода, которым обрабатывался в работе сигнал первичного преобразователя, приведен на примере измерения вибрации пьезоэлектрическим акселерометром. Предложенный метод обработки сигнала измерения позволяет выделить постоянную составляющую из комплексного сигнала измерения. Это достигается путем подачи измерительного сигнала по двум параллельным каналам, в одном из которых сигнал задерживается по фазе на половину периода относительно другого с последующей обработкой на сумматоре. Так как сигнал с первичного преобразователя имеет широкую частотную полосу, то необходимо обеспечить точность задержки по фазе. Это достигается путем перенастройки звена постоянной времени фазовых фильтров. Перенастройка осуществляется с помощью преобразователя частота-напряжение, который отслеживает частоту измеряемого сигнала. Поскольку изменения температуры во времени, по сравнению с частотой измеряемых вибраций, значительно медленнее, то неточность работы схемы практически отсутствует. То есть неточность определения постоянной составляющей в комплексном сигнале будет определяться разницей амплитуд смежных полупериодов. Полученные результаты позволяют утверждать, что данный метод можно использовать как для коррекции самого первичного преобразователя (путем воздействия на его передаточную функцию), так и для коррекции результатов измерений вообще.Об’єктом дослідження є процес обробки сигналу первинного перетворювача певним методом. При проведенні вимірювань на первинний перетворювач вимірювальної системи, окрім дії параметру вимірювань, діє безліч вторинних впливів. Одним з них є зміна температури середовища. Це приводить до появи в вимірюваному сигналі такої компоненти, як додатковий постійний рівень. Він обумовлений генерацією первинним перетворювачем при відсутності впливу з боку об'єкта вимірювань додаткового заряду, потенціалу. Тобто, при відсутності дії зі сторони параметру вимірювань спостерігається зрушення нульового рівня сигналу первинного перетворювача. Таким чином коливання температури середовища приводять до появи неінформативної складової в сигналі вимірювань. Тобто, отримуємо збільшення похибки результату вимірювання. Принцип методу, яким оброблявся у роботі сигнал первинного перетворювача, викладений на прикладі вимірювання вібрації п’єзоелектричним акселерометром. Запропонований метод обробки сигналу вимірювання дозволяє виокремити постійну складову з комплексного сигналу вимірювання. Це досягається шляхом подачі вимірювального сигналу по двом паралельним каналам, в одному з яких сигнал затримується по фазі на половину періоду відносно другого з подальшою обробкою на суматорі. Так як сигнал з первинного перетворювача має широку частотну смугу, то необхідно забезпечити точність затримки по фазі. Це досягається шляхом переналаштування ланки постійної часу фазових фільтрів. Переналаштування здійснюється за допомогою перетворювача частота-напруга, який відстежує частоту вимірюваного сигналу. Оскільки зміни температури в часі, в порівнянні з частотою вимірюваних вібрацій, значно повільніші, то неточність роботи схеми практично відсутня. Тобто неточність визначення постійної складової в комплексному сигналі буде визначатися різницею амплітуд суміжних напівперіодів. Отримані результати дозволяють стверджувати, що даний метод можливо використовувати як для корекції самого первинного перетворювача (шляхом впливу на його передатну функцію), так і для корекції результатів вимірювань взагалі

    Розробка індуктивного датчика переміщення з високою чутливістю

    Get PDF
    Research on a contact induction displacement sensor over short distances is presented. A ferrite core with a winding and a movable armature is used as a sensor. There is an air gap between the core and the armature.To solve the problem of improving the accuracy of measurement, the sensor is included in the bridge measuring circuit, which is powered by high-frequency alternating current. To increase the sensitivity of the indicated sensor to movement, a differential circuit for its inclusion is proposed. Also, in order to increase sensitivity, the resonant mode of operation of the bridge measurement circuit is used. To maintain a constant voltage of the power generator, a phase-locked loop is used.As a result of the study of the induction displacement sensor, practical results were obtained with a maximum displacement of ±0.6 mm. The sensor has not been studied for large displacements, since with an increase in the indicated displacement, the nonlinearity of the displacement-current transformation appears.The maximum sensitivity of the differential sensor in the indicated range of movement 2.44 μA/μm is obtained without the use of a phase-locked loop.The use of a phase-locked-loop frequency adjustment system increased the sensitivity to 3.48 μA/μm.During the study, the dependence of the sensitivity of the sensor on the frequency of the power generator was determined, which allows to determine the optimal power frequency of the measuring bridge circuit.Studies have shown that the use of contact inductive meters have the prospect of application and reserves for improvement. And the use of differential inclusion of the sensor and the resonant mode of operation gives a significant increase in the sensitivity of the primary transducer at small displacements.An inexpensive sensor has been developed that will be useful for many applications where it is necessary to measure displacements and linear dimensions by contact methodsПредставлены исследования контактного индукционного датчика перемещения на небольшие расстояния. В качестве датчика применен ферритовый сердечник с обмоткой и подвижным якорем. Между сердечником и якорем существует воздушный зазор.Для решения задачи повышения точности измерения датчик включен в мостовую измерительную схему, которая питается переменным током высокой частоты. Для повышения чувствительности указанного датчика к перемещению предложена дифференциальная схемы его включения. Также, с целью повышения чувствительности, использованный резонансный режим работы мостовой схемы измерения. Для поддержания постоянного напряжения генератора питания применена схема фазовй автоматической подстройки частоты.В результате исследования индукционного датчика перемещения получены практические результаты при максимальной величине перемещения ±0,6 мм. На большие перемещения датчик не исследовался, так как при увеличении указанного перемещения появляется нелинейность преобразования перемещения-ток.Получена максимальная чувствительность дифференциального датчика в указанном диапазоне перемещения в 2,44 мкА/мкм без применения системы фазового автоматической подстройки частоты.Применение системы фазового автоматической подстройки частоты позволила повысить чувствительность до 3,48 мкА/мкм.В ходе исследования была определена зависимость чувствительности датчика от частоты генератора питания, что позволило определить оптимальную частоту питания измерительной мостовой схемы.Проведенные исследования показали, что использование контактных индуктивных измерителей имеют перспективу применения и резервы по совершенствованию. А использование дифференциального включения датчика и резонансный режим работы дает существенное повышение чувствительности первичного преобразователя на малых перемещениях.Разработан недорогой датчик, который будет полезен для многих применений, где необходимо измерять перемещения и линейные размеры контактными методамиПредставлені дослідження контактного індукційного датчика переміщення на малі відстані. В якості датчика застосований феритовий сердечник з обмоткою та рухомим якорем. Між сердечником та якорем існує повітряний зазор.Для вирішення завдання підвищення точності вимірювання датчик ввімкнутий в мостову вимірювальну схему, яка живиться змінним струмом високої частоти. Для підвищення чутливості вказаного датчика до переміщення запропонована диференційна схема його включення. Також, з метою підвищення чутливості, використаний резонансний режим роботи мостової схеми вимірювання. Для підтримання сталої напруги генератора живлення застосована схема фазового автоматичного підстроювання частоти.В результаті дослідження індукційного датчика переміщення отримані практичні результати при максимальній величині переміщення в ±0,6 мм. На більші переміщення датчик не досліджувався, так як при збільшенні вказаного переміщення зꞌявляється нелінійність перетворення переміщення-струм.Отримана максимальна чутливість диференційного датчика в вказаному діапазоні переміщення в 2,44 мкА/мкм без застосування системи фазового автоматичного підстроювання частоти.Застосування системи фазового автоматичного підстроювання частоти дозволила підвищити чутливість до 3,48 мкА/мкм.В ході дослідження була визначена залежність чутливості датчика від частоти генератора живлення, що дозволило визначити оптимальну частоту живлення вимірювальної мостової схеми.Проведені дослідження показали, що використання контактних індуктивних вимірювачів мають перспективу застосування і резерви по вдосконаленню. А використання диференційного включення датчика та резонансний режим роботи дає суттєве підвищення чутливості первинного перетворювача на малих переміщеннях.Розроблений недорогий датчик буде корисний для багатьох застосувань, де необхідно вимірювати переміщення і лінійні розміри контактними методам

    Розробка методу опрацювання сигналу датчика

    Get PDF
    The object of research is the process of processing the signal of the primary converter by a certain method. In carrying out measurements on the primary converter of the measuring system, in addition to the action parameter measurement, there are many secondary influences. One of them is the change in the temperature of the environment. This leads to the appearance in the measured signal of such a component as an additional constant level. It is caused by the generation of the primary converter in the absence of influence on the object of measurement of additional charge, potential. That is, in the absence of action on the side of the measurement parameter there is a shift in the zero level of the signal of the primary converter. Thus the fluctuations of the temperature of the medium result in the appearance of a non-informative component in the measurement signal. That is, we get an increase in the error of the measurement result. The principle of the method used to process the signal of the primary converter is presented on the example of measuring the vibration with a piezoelectric accelerometer. The proposed method of processing the signal of measurement allows to distinguish a constant component of the complex signal of measurement. This is achieved by supplying a measuring signal to two parallel channels, in one of which the signal is delayed by phase for half of the period relative to the second, followed by processing on the adder. Since the signal from the primary converter has a wide frequency band, it is necessary to ensure the accuracy of the delay in the phase. This is achieved by reconfiguring a constant time phase filter phase. The reconfiguration is carried out using a frequency-voltage converter that tracks the frequency of the measured signal. Since changes in temperature over time compared with the frequency of measured vibrations are much slower, then the inaccuracy of the scheme is practically absent. That is, the inaccuracy of determining the constant component in the complex signal will be determined by the difference in the amplitudes of adjacent half-lives. The obtained results allow to assert that this method can be used both for correction of the primary transformer itself (by influence on its transfer function), and for correction of the results of measurements in general.Объектом исследования является процесс обработки сигнала первичного преобразователя определенным методом. При проведении измерений на первичный преобразователь измерительной системы, кроме действия параметра измерений, действует множество вторичных воздействий. Одним из них является изменение температуры среды. Это приводит к появлению в измеряемом сигнале такой компоненты, как дополнительный постоянный уровень. Он обусловлен генерацией первичным преобразователем при отсутствии влияния со стороны объекта измерений дополнительного заряда, потенциала. То есть, при отсутствии действия со стороны параметра измерений наблюдается сдвиг нулевого уровня сигнала первичного преобразователя. Таким образом колебания температуры среды приводят к появлению неинформативной составляющей в сигнале измерений. То есть, получаем увеличение погрешности результата измерения. Принцип метода, которым обрабатывался в работе сигнал первичного преобразователя, приведен на примере измерения вибрации пьезоэлектрическим акселерометром. Предложенный метод обработки сигнала измерения позволяет выделить постоянную составляющую из комплексного сигнала измерения. Это достигается путем подачи измерительного сигнала по двум параллельным каналам, в одном из которых сигнал задерживается по фазе на половину периода относительно другого с последующей обработкой на сумматоре. Так как сигнал с первичного преобразователя имеет широкую частотную полосу, то необходимо обеспечить точность задержки по фазе. Это достигается путем перенастройки звена постоянной времени фазовых фильтров. Перенастройка осуществляется с помощью преобразователя частота-напряжение, который отслеживает частоту измеряемого сигнала. Поскольку изменения температуры во времени, по сравнению с частотой измеряемых вибраций, значительно медленнее, то неточность работы схемы практически отсутствует. То есть неточность определения постоянной составляющей в комплексном сигнале будет определяться разницей амплитуд смежных полупериодов. Полученные результаты позволяют утверждать, что данный метод можно использовать как для коррекции самого первичного преобразователя (путем воздействия на его передаточную функцию), так и для коррекции результатов измерений вообще.Об’єктом дослідження є процес обробки сигналу первинного перетворювача певним методом. При проведенні вимірювань на первинний перетворювач вимірювальної системи, окрім дії параметру вимірювань, діє безліч вторинних впливів. Одним з них є зміна температури середовища. Це приводить до появи в вимірюваному сигналі такої компоненти, як додатковий постійний рівень. Він обумовлений генерацією первинним перетворювачем при відсутності впливу з боку об'єкта вимірювань додаткового заряду, потенціалу. Тобто, при відсутності дії зі сторони параметру вимірювань спостерігається зрушення нульового рівня сигналу первинного перетворювача. Таким чином коливання температури середовища приводять до появи неінформативної складової в сигналі вимірювань. Тобто, отримуємо збільшення похибки результату вимірювання. Принцип методу, яким оброблявся у роботі сигнал первинного перетворювача, викладений на прикладі вимірювання вібрації п’єзоелектричним акселерометром. Запропонований метод обробки сигналу вимірювання дозволяє виокремити постійну складову з комплексного сигналу вимірювання. Це досягається шляхом подачі вимірювального сигналу по двом паралельним каналам, в одному з яких сигнал затримується по фазі на половину періоду відносно другого з подальшою обробкою на суматорі. Так як сигнал з первинного перетворювача має широку частотну смугу, то необхідно забезпечити точність затримки по фазі. Це досягається шляхом переналаштування ланки постійної часу фазових фільтрів. Переналаштування здійснюється за допомогою перетворювача частота-напруга, який відстежує частоту вимірюваного сигналу. Оскільки зміни температури в часі, в порівнянні з частотою вимірюваних вібрацій, значно повільніші, то неточність роботи схеми практично відсутня. Тобто неточність визначення постійної складової в комплексному сигналі буде визначатися різницею амплітуд суміжних напівперіодів. Отримані результати дозволяють стверджувати, що даний метод можливо використовувати як для корекції самого первинного перетворювача (шляхом впливу на його передатну функцію), так і для корекції результатів вимірювань взагалі

    Обязательная доля в наследстве, как форма реализации конституционного принципа социальной справедливости

    Get PDF
    Кожокарь Е. В. Обязательная доля в наследстве, как форма реализации конституционного принципа социальной справедливости / Е. В. Кожокарь, В. В. Передерко // Часопис цивілістики. – 2016. – Вип. 21. – С. 19-22.В данной статьи авторы рассматривают вопросы реализации конституционного принципа социальной справедливости в гражданском законодательстве Республики Молдова путем урегулирования прав наслед­ников первой очереди на обязательную долью в наследстве. Важная научная проблема, решенная в рамках данного исследования, состоит в определении и научном обосновании обязательной доли в наследстве, как фор­ма реализации конституционного принципа социальной справедливости путем системного анализа положений законодательства и научных воззрений в данной области.У даній статті автори розглядають питання реалізації конституційного принципу соціальної справедливос­ті в цивільному законодавстві Республіки Молдова шляхом врегулювання прав спадкоємців першої черги на обов’язкову доллю в спадщині. Важливанаукова проблема, вирішена в рамках даного дослідження, полягає у визначенні та науковому обґрунтуванні обов’язкової частки в спадщині, як форма реалізації конституційного принципу соціальної справедливості шляхом системного аналізу положень законодавства та наукових поглядів в даній області.In given article authors examine question will replenish realisations of constitutional social justice rule in civil Republic legislation Moldova by the way of adjustment of right of the successors of first turn to compulsory in heritage. Important scientific problem resolved within given research, consists in definition and scientific justification of compulsory share in heritage, as the form of realisation of constitutional social justice rule by the way of system analysis of situations of the legislation and scientific views in given area

    Development of a High Sensitive Inductive Movement Sensor

    Full text link
    Research on a contact induction displacement sensor over short distances is presented. A ferrite core with a winding and a movable armature is used as a sensor. There is an air gap between the core and the armature.To solve the problem of improving the accuracy of measurement, the sensor is included in the bridge measuring circuit, which is powered by high-frequency alternating current. To increase the sensitivity of the indicated sensor to movement, a differential circuit for its inclusion is proposed. Also, in order to increase sensitivity, the resonant mode of operation of the bridge measurement circuit is used. To maintain a constant voltage of the power generator, a phase-locked loop is used.As a result of the study of the induction displacement sensor, practical results were obtained with a maximum displacement of ±0.6 mm. The sensor has not been studied for large displacements, since with an increase in the indicated displacement, the nonlinearity of the displacement-current transformation appears.The maximum sensitivity of the differential sensor in the indicated range of movement 2.44 μA/μm is obtained without the use of a phase-locked loop.The use of a phase-locked-loop frequency adjustment system increased the sensitivity to 3.48 μA/μm.During the study, the dependence of the sensitivity of the sensor on the frequency of the power generator was determined, which allows to determine the optimal power frequency of the measuring bridge circuit.Studies have shown that the use of contact inductive meters have the prospect of application and reserves for improvement. And the use of differential inclusion of the sensor and the resonant mode of operation gives a significant increase in the sensitivity of the primary transducer at small displacements.An inexpensive sensor has been developed that will be useful for many applications where it is necessary to measure displacements and linear dimensions by contact method

    THE CONCEPTUAL BASES OF TOURIST CLUSTER FORMATION FOR DEVELOPMENT OF NEWLY FORMED UNITED TERRITORIAL COMMUNITY

    No full text
    Thе article is devoted to the problems of united territorial communities (UTC) development and outlining their possible solutions. One of the goals of UTC defined formation tourist cluster. The results is to identify tourism resources, tourism infrastructure formation of Pechenizhenska UTC. The novelty – the conceptual foundations for creating a tourist cluster in the region at the tourism infrastructure of newly UTC established. The practical significance is reduced to provide specific proposals to build a tourism cluster algorithm and application project approach at its creation. Key words: tourism resources, tourism infrastructure, tourism cluster, united territorial community, project approach. JEL: M 20</p

    Усунення температурного дрейфу нуля п'єзоелектричного акселерометра

    No full text
    The object of research is the dependence of the results of measuring vibrational acceleration by a piezoelectric accelerometer on the influence of ambient temperature. The indicated dependence is a change in the constant level in the measured signal. This is caused by the generation of an additional charge by the piezoelectric element of the accelerometer in the absence of impact on it from the side of the measurement object. The specified additional charge is generated under the influence of changes in the temperature of the medium on the structure of the sensitive element. This leads to an increase in the error of the measurement result. The larger the range of fluctuations in temperature and the rate of change in the temperature of the medium over time, the greater the effect on the measurement results. Since changes in temperature over time compared with the frequency of measured vibrations are much slower processes and their influence on the measurement result is constant in the entire dynamic range of the accelerometer, they represent an additive component of the error in these measurements.During the study, in order to prevent the temperature influence of the medium on the measurement process, methods for its elimination are considered and solutions for improving the piezoelectric accelerometer by introducing a compensation element in its design are proposed. In order to reduce the influence of temperature fluctuations of the medium on the measurement results, a controlled piezoelectric element operating on the inverse piezoelectric effect along the polarization axis is used as a compensation element. The resulting solution is easily implemented from a technical point of view, since the compensation element and the sensitive element are made of the same material and have the same coefficient of thermal expansion. The compensation element is controlled by an automatic regulation system that works on the principle of deviation regulation.Thanks to the method proposed in this work, it is possible to increase the accuracy of measurements performed using piezoelectric accelerometers and to expand their scope in relation to the requirements for the ambient temperature.Объектом исследования является зависимость результатов измерения вибрационного ускорения пьезоэлектрическим акселерометром от воздействия температуры окружающей среды. Указанная зависимость представляет собой изменение постоянного уровня в измеряемом сигнале. Это вызвано генерацией пьезоэлектрическим элементом акселерометра дополнительного заряда при отсутствии воздействия на него со стороны объекта измерений. Указанный дополнительный заряд генерируется под влиянием изменения температуры среды на структуру чувствительного элемента. Это приводит к увеличению погрешности результата измерений. Чем больше диапазон колебаний по температуре и скорость изменения температуры среды во времени, тем получим большее влияние на результаты измерений. Так как изменения температуры во времени, по сравнению с частой измеряемых вибраций, являются процессами значительно медленными и их влияние на результат измерения является постоянным во всем динамическом диапазоне акселерометра, то они представляют собой аддитивную составляющую погрешности указанных измерений.В ходе исследования, для предотвращения температурного влияния среды на процесс измерения, рассмотрены методы по его устранению и предложены решения по совершенствованию пьезоэлектрического акселерометра путем введения в его конструкцию элемента компенсации. С целью уменьшения влияния температурных флуктуаций среды на результаты измерения в качестве элемента компенсации применен управляемый пьезоэлектрический элемент, работающий на обратном пьезоэлектрическом эффекте вдоль оси поляризации. Полученное решение легко реализуется с технической точки зрения, так как элемент компенсации и чувствительный элемент изготавливается из одинакового материала и имеют одинаковый коэффициент теплового расширения. Управление элементом компенсации осуществляется системой автоматического регулирования, которая работает по принципу регулирования по отклонению.Благодаря предложенному методу обеспечивается возможность повысить точность измерений, выполняемых с помощью пьезоэлектрических акселерометров, и расширить их сферу применения в отношении требований к температуре среды.Об'єктом дослідження є залежність результатів вимірювання вібраційного прискорення п’єзоелектричним акселерометром від впливу температури навколишнього середовища. Вказана залежність представляє собою зміну постійного рівню в вимірюваному сигналі. Це викликано генерацією п’єзоелектричним елементом акселерометра додаткового заряду за відсутності дії на нього зі сторони об’єкта вимірювань. Вказаний додатковий заряд генерується під впливом зміни температури середовища на структуру чутливого елементу. Це приводить до збільшення похибки результату вимірювань. Чим більше діапазон коливань по температурі та швидкість зміни температури середовища в часі, тим отримаємо більший вплив на результати вимірювань. Так як зміни температури в часі, порівняно з частотою вимірюваних вібрацій, є процесами значно повільнішими та їх вплив на результат вимірювання є сталим у всьому динамічному діапазоні акселерометра, то вони представляють собою адитивну складову похибки вказаних вимірювань.В ході дослідження, для запобігання температурного впливу середовища на процес вимірювання, розглянуті методи по його усуненню та запропоновано рішення по удосконаленню п’єзоелектричного акселерометра шляхом введення в його конструкцію елемента компенсації. З метою зменшення впливу температурних флуктуацій середовища на результати вимірювання в якості елемента компенсації застосовано керований п’єзоелектричний елемент, який працює на зворотному п’єзоелектричному ефекті уздовж осі поляризації. Отримане рішення легко реалізується з технічної точки зору, так як елемент компенсації та чутливий елемент виготовляються з однакового матеріалу і мають однаковий коефіцієнт теплового розширення. Керування елементом компенсації здійснюється системою автоматичного регулювання, яка працює по принципу регулювання по відхиленню.Завдяки запропонованому у роботі методу забезпечується можливість підвищити точність вимірювань, виконуваних за допомоги п'єзоелектричних акселерометрів, і розширити їх сферу застосування стосовно вимог до температури середовища

    Development of Methods of Processing Sensor Signal

    Full text link
    The object of research is the process of processing the signal of the primary converter by a certain method. In carrying out measurements on the primary converter of the measuring system, in addition to the action parameter measurement, there are many secondary influences. One of them is the change in the temperature of the environment. This leads to the appearance in the measured signal of such a component as an additional constant level. It is caused by the generation of the primary converter in the absence of influence on the object of measurement of additional charge, potential. That is, in the absence of action on the side of the measurement parameter there is a shift in the zero level of the signal of the primary converter. Thus the fluctuations of the temperature of the medium result in the appearance of a non-informative component in the measurement signal. That is, we get an increase in the error of the measurement result. The principle of the method used to process the signal of the primary converter is presented on the example of measuring the vibration with a piezoelectric accelerometer. The proposed method of processing the signal of measurement allows to distinguish a constant component of the complex signal of measurement. This is achieved by supplying a measuring signal to two parallel channels, in one of which the signal is delayed by phase for half of the period relative to the second, followed by processing on the adder. Since the signal from the primary converter has a wide frequency band, it is necessary to ensure the accuracy of the delay in the phase. This is achieved by reconfiguring a constant time phase filter phase. The reconfiguration is carried out using a frequency-voltage converter that tracks the frequency of the measured signal. Since changes in temperature over time compared with the frequency of measured vibrations are much slower, then the inaccuracy of the scheme is practically absent. That is, the inaccuracy of determining the constant component in the complex signal will be determined by the difference in the amplitudes of adjacent half-lives. The obtained results allow to assert that this method can be used both for correction of the primary transformer itself (by influence on its transfer function), and for correction of the results of measurements in general
    corecore