Измеряемые параметры

Принципы работы

Теория

Необходимое программное обеспечение и оборудование

Постановка задачи

Изучение работы датчика ускорения

Цель задачи: знакомство с принципами измерения ускорения

Задача состоит из следующих пунктов:

• Подключение и получение данных с датчика ускорения

• Наблюдение за изменением сигнала с датчика

• LabVIEW 2010, DAQmx 9.3

• Измерительная система NI сDAQ c модулями расширения NI 9263, NI 9205/06, NI 9474

• Датчик ускорения

• Набор соединительных проводов

Согласно фундаментальным законам механики ускорение описывается соотношением между приложенной силой и массой. По этой причине в датчиках ускорения используются физические явления, позволяющие получить на основе этого соотношения электрический сигнал, либо визуальную информацию для оператора.

Для построения акселерометров сегодня используются три основные технологии:

Пьезоэлектрические акселерометры – самый распространенный на сегодняшний день вид акселерометров, используемых для решения задач тестирования и измерений. Такие акселерометры имеют очень широкий частотный диапазон и диапазон чувствительности, а также выпускаются в различных размерах и формах. Выходной сигнал пьезоэлектрических акселерометров может быть зарядовым (Кл), или по напряжению. Датчики могут использоваться для измерений как удара, так и вибрации.

Пьезорезистивные акселерометры обычно имеют малый диапазон чувствительности, поэтому они больше подходят для детектирования ударов, чем определения вибрации. Еще одна область их применения – испытания на безопасность при столкновении. В большинстве своем пьезорезистивные акселерометры отличаются широким диапазоном частот (от нескольких сотен Гц до 130 кГц и более), при этом частотная характеристика может начинаться от 0 Гц (т.н. DC датчики) и оставаться неизменной, что позволяет измерять сигналы большой продолжительности.

Емкостные акселерометры основаны на новейших технологиях. Как и пьезорезистивные акселерометры, они могут работать от 0Гц. Такие акселерометры отличаются высокой чувствительностью, узкой полосой пропускания (от 15 до 3000 Гц) и отличной температурной стабильностью. Погрешность в полном температурном диапазоне (до 180°C) не превышает 1.5 %. Емкостные акселерометры используются для измерений низкочастотной вибрации, движения и фиксированного ускорения.

Схематично, параметры, измеряемые акселерометрами, можно сгруппировать в следующие классы:

• измерение вибрации: колебательные движения объекта относительно положения равновесия. Вибрацию измеряют в транспортной и аэрокосмической промышленности, а также на промышленном производстве.

• измерение ударных ускорений: внезапное возбуждение структуры, создающее резонанс. Ударный импульс может создаваться взрывом, ударом, или в результате столкновения с другим объектом.

• измерение движения: медленное перемещение со скоростью от долей секунды до нескольких минут (например, перемещение руки робота или подвеска автомобиля).

• сейсмоисследования: измерения малых перемещений и низкочастотной вибрации. Подобные измерения требуют применения специализированных малошумящих акселерометров с высокой разрешающей способностью. Такие акселерометры применяются для исследования движений мостов, полов, предсказания землетрясений.

Дата добавления: 2015-04-25