SU866503A1 - Piezoelectric module measuring device - Google Patents

Piezoelectric module measuring device Download PDF

Info

Publication number
SU866503A1
SU866503A1 SU792857913A SU2857913A SU866503A1 SU 866503 A1 SU866503 A1 SU 866503A1 SU 792857913 A SU792857913 A SU 792857913A SU 2857913 A SU2857913 A SU 2857913A SU 866503 A1 SU866503 A1 SU 866503A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
key
trigger
inputs
Prior art date
Application number
SU792857913A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Григорьевич Холошин
Юрий Рудольфович Шмидт
Владимир Акопович Акопьян
Алексей Андреевич Шевченко
Original Assignee
Ростовский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ростовский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет filed Critical Ростовский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет
Priority to SU792857913A priority Critical patent/SU866503A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU866503A1 publication Critical patent/SU866503A1/en

Links

Landscapes

  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО(54) DEVICE FOR MEASURING PIEZOELECTRIC

1one

Изобретение относитс  к технике измерений электрофизических параметров ньезокерамических материалов и может быть использовано дл  измерени  пьезоэлектрического юдул  пьезокристаллов .The invention relates to a technique for measuring the electrophysical parameters of nieseceramic materials and can be used to measure piezoelectric modules of piezocrystals.

Известно устройство дл  измерени  пьезоэлектрического модул , содержащее эталонный пьезоэлемент, подвергающийс  сжатию механическим усилием с помощью электромагнита, усилители напр жений, снимаемых с эталонного и измер емого пьезоэлементов, элемент сравнени  и блок цифровой индикации D.A device for measuring a piezoelectric module, comprising a reference piezoelectric element, subjected to mechanical force compression by an electromagnet, voltage amplifiers taken from a reference and measurable piezoelectric elements, a reference element and a digital display unit D, is known.

Недостатком его  вл етс  необходимость проверки и поддержани  стабильности характеристик эталонного пьезоэлемента .Its disadvantage is the need to verify and maintain the stability of the characteristics of the reference piezoelectric element.

Известно также устройство дл  измерени  напр жени  в цифровой форме (в том числе напр жени , формируемого после механического воздействи  на пьезоэлемент), которое содержит триIt is also known a device for measuring voltage in digital form (including voltage generated after mechanical action on a piezoelectric element), which contains three

МОДУЛЯMODULE

ключа, интегратор, компаратор, генератор счетных импульсов, цифровой счетчик, триггер и блок индикации С23.key, integrator, comparator, counting pulse generator, digital counter, trigger and display unit C23.

Недостатком его  вл етс  невозможность определени  пьезоэлектрического модул  в цифровой форме.The disadvantage of it is the impossibility of determining the piezoelectric module in digital form.

Цель изобретени  - автоматизаци  измерений.The purpose of the invention is to automate measurements.

Цель достигаетс  тем, что в устройство , содержащее два входа ройства, один из которых соединен с корпусом устройства, а второй - с входом первого ключа; управл киций вход которого подключен к первому выходу триггера, вторым выходом соединенно15 го с управл ющим входом второго ключа , выходом соединенного с выходом первого ключа и входом интегратора, выход которого подключен к одному из входов компаратора, вторым входом со-20 единенного с корпусом устройства, и. генератор счетных импульсов, выходом соединенный с управл ющим входом третьего ключа, выход которого через цифровой счетчик подключен к блоку индикации, введены второй триггер, усилитель, датчик механического усили  и Генератор импульсов заданной длительности, вход которого соединен с входом Пуск, а первый, выход упом  нутого генератора подключен к одному из входов триггера, вторым входом соединенного с Вторым выходом генератора импульсов заданной длительности и одним из входов второго триггера, второй вход которого подключен к выходу компаратора, а выход второго триггера соединен с входом третьего ключа, при этом датчик механического усили  через усилитель подклю 1ен к входу второго ключа. На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 временнь1е зависимости сигналов в некоторых узлах блoк-cxe ы устройства. Устройство содержит электромагнит дл  механического нагружени  Испытуемого пьезоэлемента 2, датчик 3 меха нического усили , усилитель 4, ключи 5 и 6, интегратор 7, компаратор 8 триггер 9, генератор 10 импульса заданной длительности, триггер 11, генератор 12 счетных импульсов, ключ 1 цифровой счетчик 14, блок 15 индикации , входы устройства 16 и 17 и вход Пуск 18. Устройство работает следующим образом . Цикл измерени  начинаетс  с того, что в момент времени t (фиг. 2) генератором 10 импульса заданной длительности через триггер 9 открываетс ключ 6 и закрываетс  ключ 5 и производитс  нагружение испытуемого пьезо злемента силой F. При этом за врем  Т (фиг. 2) зар д с пьезоэлемента полностью стекает через входное сопротивление интегратора. Напр жение на выходе интегратора 7 возрастает по закону tj (-Ч 4«) , t где Q - зар д, образовавшийс  на об разце вследствие пр мого пьезоэффекта; Кд- коэффициент пропорционапьно ти. Под воздействием приложенной нагрузки датчик 3 механического усили выдает электрический сшнал, которы после его усилени  усапителем 4 поступает на вход закрытого ключа 5, причем напр жение на выходе усилите   4, есть лунейна  функци  силы F агружени  Up KpF , де Кр - величина посто нна , определ ема  при калибровке датчика механического усили . Через интервал времени Т,, когда апр жение J i(f )Я , генераор 10 закрывает ключ 6 и открывает люч 5. Таким образом, в момент to входу интегратора 7 оказываетс  приоженным напр жение U, дротивоположое по знаку напр жению,и({)1({)-У0.4,„т. роме того, в момент t импульсом от . енератора 10 через триггер II открыаетс  ключ 13 и импульсы с частотой o поступают от генератора 12 на вход ифрового счетчика 14. В момент tg , f когда Qi компаратор 8 ерез триггер 11 выключает ключ 13 и рекращает доступ импульсов на счетчик 14. Врем  поступлени  импульсов t д на ход счетчика 14--,определ етс  из усови  Х Ьх e QbffMt i alUpcJt kg-QrkgkpJpai Учитыва , что F - установившеес  значение силы нагружени  - величина посто нна  дл  данного цикла измерени  , последнее соотношение можно переписать в виде М - Q. .( или р- - Kptx Пр определению пьезоэлектрический модуль dj выражаетс  соотношением d33 Тогда с учетом предыдущих выражений d33 Mir Таким образом, число импульсов, зафиксированных блоком 15 индикации за врем  tj( , опред&1 етс  из соотношени  N - tx fо Тогда врем  tj определ етс  из форN мулы t -т , а величину пьезомодул  легко определить из соотношени  . N 7о Число импульсов прошедших на отсчам-ное устройство как функци  пьезомодуобразца определ етс  из выражеfoThe goal is achieved by the fact that the device contains two entrances of the device, one of which is connected to the device body, and the second to the input of the first key; The control input is connected to the first output of the trigger, the second output connected to the control input of the second key, the output connected to the output of the first key and the integrator's input, the output of which is connected to one of the comparator inputs, the second input co-20 common to the device body, and. a counting pulse generator, an output connected to a control input of a third key, the output of which is connected via a digital counter to the display unit, a second trigger, an amplifier, a mechanical force sensor and a pulse generator of a predetermined duration, the input of which is connected to the Start input, and the first output of This generator is connected to one of the trigger inputs, a second input connected to the second output of a pulse generator of a given duration and one of the inputs of the second trigger, the second input of which is connected to the output at the comparator, and the output of the second trigger is connected to the input of the third key, while the mechanical force sensor is connected via an amplifier to the input of the second key. FIG. 1 shows a block diagram of the proposed device; 2, the time dependences of the signals at some nodes of the device block-cxe. The device contains an electromagnet for mechanical loading of the test piezoelectric element 2, a mechanical force sensor 3, an amplifier 4, keys 5 and 6, an integrator 7, a comparator 8 trigger 9, a pulse generator 10 of a predetermined duration, a trigger 11, a generator 12 counting pulses, a key 1 digital counter 14, the display unit 15, the inputs of the device 16 and 17, and the Start input 18. The device operates as follows. The measurement cycle starts with the fact that at time t (Fig. 2) a pulse generator 10 of a predetermined duration opens switch 6 through key 9 and closes key 5 and loads the test piezoelectric element with force F. During time T (Fig. 2) the charge from the piezoelectric element completely flows through the input resistance of the integrator. The voltage at the output of the integrator 7 increases according to the law tj (-CH 4 "), t where Q is the charge formed on the sample due to the direct piezoelectric effect; Cd is the proportion ratio. Under the influence of the applied load, the mechanical force sensor 3 generates an electrical signal, which, after it is amplified, by a snubber 4 enters the input of a private key 5, and the output voltage amplify 4 is the Lunein function of the force F of the load Up KpF, de Kr is a constant This is done when calibrating a mechanical force sensor. After a time interval T ,, when Apr J i (f) I, generator 10 closes key 6 and opens switch 5. Thus, at the time to the input of the integrator 7, the voltage U, opposite to the voltage sign, and ({ ) 1 ({) - У0.4, „t. In addition, at time t, the momentum from. Generator 10 through trigger II opens key 13 and pulses with frequency o come from generator 12 to the input of digital counter 14. At time tg, f when Qi comparator 8 rely on trigger 11 turns off key 13 and terminates the access of pulses to counter 14. Pulse arrival time t The counting of the counter 14 - is determined from the condition X bx e QbffMt i alUpcJt kg-QrkgkpJpai Considering that F is the steady-state value of the loading force, a constant value for a given measurement cycle, the last relation can be rewritten as M-Q. (or p- - Kptx Pr the definition of the piezoelectric module dj in It is expressed by the relation d33 Then, taking into account the previous expressions d33 Mir Thus, the number of pulses recorded by the display unit 15 during the time tj (determined from the ratio N - tx fo Then the time tj is determined from the formulaN t and t, and the piezoelectric module it is easy to determine from the relation. N 7o The number of pulses transmitted to the sampling device as a function of the piezoelectric pattern is determined from the expression

NN

Кр зэФормула изобретени Cr the Formula of Invention

Устройство дл  измерени  пьезоэлектрического модул , содержащее дв входа, один из которых соединен .,с корпусом устройства, а второй - с вхдом первого ключа, управл ющий вход которого подключен к первому выходу триггера, вторым выходом соединенного с управл ющим входом второго ключа , выходом соединенного с выходом первого ключа и входом интегратора, выход которого подключен к одному из входов компаратора, вторым входом соединенного с корпусом у Ыройства, и генератор счетных импульсов, выходом соединенный с управл ющим входом третьего ключа, выход которого через цифровой счетчик подключен к блокуA device for measuring the piezoelectric module, which contains two inputs, one of which is connected to the device case, and the second to the input of the first key, the control input of which is connected to the first output of the trigger, the second output connected to the control input of the second key, the output connected with the output of the first key and the integrator input, the output of which is connected to one of the inputs of the comparator, the second input connected to the housing of the Device, and the counting pulse generator, the output connected to the control input of the third key, the output of which is connected to the unit through a digital counter

индикации, отличающеес  тем, что, с целью автоматизации измерений , в него введены второй триггер , усилитель, датчик механическогоindications, characterized in that, in order to automate measurements, a second trigger, an amplifier, a mechanical sensor

усили  и генератор импульсов заданной длительности, вход которого соединен с входом Пуск, а Первый выход ом нутого генератора подключен к одному из входов триггера,-вторым входом соединенного с вторым выходом генератора импульсов заданной дпитель-. ности и одним из входов второго триггера , второй вход Которого подключен к выходу компаратора, а выход второгоforce and a pulse generator of a given duration, the input of which is connected to the Start input, and the First output of the alternator is connected to one of the trigger inputs, - the second input connected to the second output of the pulse generator specified by the capacitor. one of the inputs of the second trigger, whose second input is connected to the output of the comparator, and the output of the second

триггера соединен с входом третьего ключа, при этом датчик механического усили  через усилитель подключен к входу второго ключа.trigger is connected to the input of the third key, while the mechanical force sensor through the amplifier is connected to the input of the second key.

Источники информации,Information sources,

прин тые во внимание при экспертизеtaken into account in the examination

1.Патент Франции 1 2197459, кл, G 01 О 1/00, 1. The patent of France 1 2197459, class, G 01 About 1/00,

2.Шл ндин В.М. Цифровые измерительные преобразователи и приборы 1973, с. 186 (прототип).2. Shl ndin V.M. Digital measuring transducers and devices 1973, p. 186 (prototype).

Claims (2)

Формула изобретенияClaim Устройство для измерения пьезоэлектрического модуля, содержащее два входа, один из которых соединен .с корпусом устройства, а второй - с входом первого ключа, управляющий вход которого подключен к первому выходу триггера, вторым выходом соединенного с управляющим входом второго ключа, выходом соединенного с выходом первого ключа и входом интегратора, выход которого подключен к одному из входов компаратора, вторым входом соединенного с корпусом устройства, и генератор счетных импульсов, выходом соединенный с управляющим входом третьего ключа, выход которого через цифровой счетчик подключен к блоку индикации, отличающееся тем, что, с целью автоматизаций измерений, в него введены второй триггер, усилитель, датчик механического 5 усилия и генератор импульсов заданной длительности, вход которого соединен с входом Пуск, а Первый выход упомянутого генератора подключен к одному из входов триггера, вторым вхо10 дом соединенного с вторым выходом генератора импульсов заданной дпительности и одним из входов второго триггера, второй вход Которого подключен к выходу компаратора, а выход второго 1$ триггера соединен с входом третьего ключа, при этом датчик механического усилия через усилитель подключен к входу второго ключа.A device for measuring a piezoelectric module, containing two inputs, one of which is connected to the device case, and the second to the input of the first key, the control input of which is connected to the first output of the trigger, the second output connected to the control input of the second key, the output connected to the output of the first a key and an integrator input, the output of which is connected to one of the comparator inputs, a second input connected to the device case, and a counting pulse generator, an output connected to the control input of the third a beam, the output of which through a digital counter is connected to an indication unit, characterized in that, for the purpose of measuring automation, a second trigger, an amplifier, a mechanical 5 force sensor and a pulse generator of a given duration are introduced into it, the input of which is connected to the Start input, and the First output the mentioned generator is connected to one of the inputs of the trigger, the second input connected to the second output of the pulse generator of a given power and one of the inputs of the second trigger, the second input of which is connected to the output of the comparator, and you the second stroke of $ 1 trigger is connected to the input of the third key, while the mechanical force sensor through the amplifier is connected to the input of the second key. Источники информаций, 2Q принятые во внимание при экспертизеSources of information, 2Q taken into account in the examination 1. Патент Франции 2197459, кл. G 01 0 1/00, 1974.1. French patent 2197459, CL G 01 0 1/00, 1974. 2. Шляндин В.М. Цифровые измерительные преобразователи и приборы, 1973, с. 186 (прототип).2. Shlyandin V.M. Digital Transducers and Instruments, 1973, p. 186 (prototype). ВНИИПИ Заказ 8072/68 Тираж 735 ПодписноеВНИИПИ Order 8072/68 Circulation 735 Subscription Филиал ППП Патент, г. Ужгород,ул.Проектная,4Branch of the PPP Patent, Uzhgorod, Project 4,
SU792857913A 1979-12-25 1979-12-25 Piezoelectric module measuring device SU866503A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792857913A SU866503A1 (en) 1979-12-25 1979-12-25 Piezoelectric module measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792857913A SU866503A1 (en) 1979-12-25 1979-12-25 Piezoelectric module measuring device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU866503A1 true SU866503A1 (en) 1981-09-23

Family

ID=20867154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792857913A SU866503A1 (en) 1979-12-25 1979-12-25 Piezoelectric module measuring device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU866503A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2753970C1 (en) * 2020-12-08 2021-08-24 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н.Туполева - КАИ" Device for measuring piezoelectric effect voltage in polymers

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2753970C1 (en) * 2020-12-08 2021-08-24 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н.Туполева - КАИ" Device for measuring piezoelectric effect voltage in polymers

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU866503A1 (en) Piezoelectric module measuring device
SU960554A1 (en) Device for measuring pulse force amplitude
SU1727109A1 (en) Device for measuring light sensitivity of electrophotographic record carrier
SU638841A1 (en) Counting strain-gauge
SU1060185A1 (en) Apparatus for searching acupuncture poinst
SU746299A1 (en) Method of measuring strain-gauge resistance increment
SU418812A1 (en) DEVICE FOR MEASUREMENT OF EQUIVALENT DYNAMIC PARAMETERS OF PIEZOELECTRIC RESONATORS
SU915059A1 (en) Device for measuring pulse duration
SU815478A1 (en) Counting strain gauge
SU731377A1 (en) Device for measuring duration of front of shock acceleration pulses
SU754339A1 (en) Digital meter of magnetic induction
SU1044955A1 (en) Device for measuring displacements
SU550598A1 (en) Device for measuring the ratio of two electrical quantities
SU488164A1 (en) Device for measuring the phase shift of a radio pulse voltage
SU1541519A1 (en) Apparatus for correcting bias current of electrometric transducer of charge
SU1055473A1 (en) Reflexometer
SU1359686A1 (en) Vibrocalibrating device
SU1522316A1 (en) Device for monitoring electromagnet operation
SU420940A1 (en) DEVICE FOR RADIATING STATISTICAL CHARACTERISTICS OF THE SUSPENSION THRESHOLD OF A ZERO-BODY
SU457947A1 (en) Device for measuring magnetic characteristics of permanent magnets
SU993039A1 (en) Device for weighing moving articles
SU1104407A1 (en) Digital eddy-current meter of electrical conductivity
SU789814A1 (en) A.c. voltage amplitude digital meter
Alon et al. Thermistor thermometer for linearized magnetic recording and telemetry
SU539229A1 (en) Digital dynamometer