SU866503A1 - Piezoelectric module measuring device - Google Patents
Piezoelectric module measuring device Download PDFInfo
- 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
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)
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)
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 |
-
1979
- 1979-12-25 SU SU792857913A patent/SU866503A1/en active
Cited By (1)
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 |