Устройство для измерения вибрации

 

Изобретение относится к вибродиагностике и может быть использовано для измерения вибрации различных машин и механизмов. Целью изобретения является повышение точности измерения вибрации. В устройстве RC-цепь (З, 4) включена между неинвертирующим входом операционного усилителя 1 и общей шиной, а инвертирующий вход операционного усилитетч соединен с его выходом. 1 ил.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СО!!ИА ЛИСТИЧЕСКИ Х

РЕСПУБЛИК

А3

С 01 Н 13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Устройство предчазначеко для измерения вибрации различных машин и ме< ханизмов, капример турбин, компрессоров, двигателей, и может быть использовано для дистанционного измерения вибрации объектов с повышенной точностью.

Цель изобретения — повышение точности измерения вибрации путем увеличения соотношения сигнал/шум.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство содержит операционный усилитель 1, пьезодатчик 2, включенный между входами операционного усилителя, RC-цепь с емкостью 3 и сопротивлением 4, причем RC — Ileïü включена между неинвертирующим входом операционного усилителя и общей шиной, а инвертирующий вход операционного усилителя подключен к его выходу.

Устройство работает следующим обF(t) E(t) q(t), разом.

При воздействии ка пьезодатчики 2 силы F(t) за счет пьезоэффекта в (21) (22) (46) (71) туп (72) (53) (56) иост фиг. (54)

ЦИИ

46 4447/28

28. 12.88

0i.05.91. Бюл. N 17

Научно-исследовательский инстиинтроскопии

Г.В.Зусман и В.И.Пегрович

534.6(088.8)

Вибрация в Tpхнике, т. 5, !"!ашироение, 1981, с.283, рис. 5а, 1.

УСТНО !СТВО ДЛЯ ИЗ!!! ;! .НИЯ ВИБРАÄÄSUÄÄ 16472

2 (57) Изобретение относится к вибродиагностике и может быть использовано для измерения вибрации различных машин и механизмов. Целью изобретения является повышение точности измерения вибрации. В устройстве RC — цепь (3, 4) включена между Hpèíâåpòèðóþùèì входом операционного усилителя 1 и общей шиной, а инкертирующий вход операционного усклитечя соединен с его выхо- дом. 1 ил. пьезоматериале происходит пропорциональное изменение электрического поля

E(t). Из внешней цепи пьезодатчика поступает заряд q(Е) цля компенсации изменения электрического поля, т.е. где — значок пропорциональности.

Поскольку пьезодатчик 2 включен между входами операционного усилителя

1, то напряжение на нем поддерживается близким к кулю и на пьезоэлементе не происходит накопление заряда, а заряд накапливается на емкости 3 С.

На неинвертирующем вхоце операционного усилителя 1 образуется напряжение q(t)/С F(t), где q(t) — чувствительность пьезодатчика 2 по заряду.

Так как инвертирующий вход операционного усилителя 1 соединен с его выходом, то 0 „(t) = q(t)/С.

Таким образом, в предлагаемом устройстве происходит преобразование за1б4 7243 ряда в выходное напряжение с таким же коэффициентом как и в прототипе.

Рассмотрим шумовые характеристики прототипа и предлагаемого устройства.

В прототипе

ывых

10 гце U

Ь &ИХ f

UJ Rc

Формула изобретения

В предла

Составитель Е.Воронин

Техред М.Моргентал Корректор А. Обручар

Редактор Г.Наджарян

Заказ 2423 Тираж 319 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 выходное шумовое напряжение прототипа; шумовое напряжение пьезодатчика 2; суммарная емкость пьезо15 датчика и соединительного кабеля; — шумовое напряжение RCцепи; шумовое напряжение опе20 рационного усилителя 1. гаемом устройстве швых g шд шюс

25 где U „— выходное шумовое напряжеш выул ние предлагаемого устройства.

Из выражений (1) и (2) следует, что U»» 7 Бш вых даже для С к= С, шу!, 30 хотя на практике для обеспечения боль шего усиления полезного сигнала н с учетом соединения пьезодатчика с уси- лителем через коаксиальный кабель

С Сд и преимущество предлагаемого устройства проявляется сильнее.

Таким образом, с учетом одинаковых коэффициентов преобразования заряда в напряжение для прототипа и предлагаемого устройства и меньших выходных шумов предлагаемого устройства последнее обеспечивает большее соотношение сигнал/шум, чем прототип, и поэтому обладает большей точностью, особенно при работе с малыми сигналами.

Устройство для -измерения вибрации, содержащее операционный усилитель, пьезодатчик, включенный между входами операционного усилителя, RC-цепь, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения вибрации, КС-цепь включена между не1инвертирующим входом операционного усилителя и общей шиной, а инвертирующий вход операционного усилителя подключен к выходу операционного усилителя.