ПЕРЕТВОРЮВАЧ ПЕРЕМІЩЕНЬ З ВИКОРИСТАННЯМ ФАЗОВИХ НАБІГАНЬ ЕЛЕКТРИЧНОГО ПОЛЯ ПОВЕРХНЕВИХ АКУСТИЧНИХ ХВИЛЬ

Mykola Fedorovych Zhovnir

Анотація


Запропонований і теоретично обгрунтований метод однозначного вимірювання переміщень з використанням фазових набігань на поверхні п’єзоелектричного звукопроводу електричного поля кількох поверхневих акустичних хвиль (ПАХ), що приймаються рухомим ПАХ-приймачем.

Приведена оцінка потенційних метрологічних параметрів 3-х частотного перетворювача лінійних переміщень в діапазоні до 100 мм з формуванням точної, проміжної та грубої вимірювальних шкал.

Результати випробувань макету перетворювача лінійних переміщень на базі п’єзоелектричного звукопроводу із ніобат літію YZ-зрізу підтверджують можливість створення високочутливих перетворювачів переміщення з роздільною здатністю та точністю, які близькі до параметрів індуктосинів, фотоелектричних перетворювачів та пристроїв на основі інтерферометрів, але можуть мати значно менші  масогабаритні показники, вартість та складність конструкції.

Бібл. 19, рис. 6


Ключові слова


поверхнева акустична хвиля; вимірювальний перетворювач; первинний перетворювач; п’єзоелектричний звукопровід; зустрічно-штировий перетворювач.

Повний текст:

PDF

Посилання


Polyakov, P. F.,Khorunzhj, V. A.,Polyakov, V. P., Akustoelektronika. Fiziko-tekhnolohicheskie osnovy i primenenie. Spravochnoe posobie v 2 t. [Acoustoelectronics. Physical – technological Fundamentals and Application: Handbook: In 2 v.], т. 1, p. P. Polyakov, Ред., Kharkiv: "SMIT company" ltd, 2007, p. 552.

Zhovnir, M. F., Сhernyak, M. G., Chernenko, D. V., Sheremet, L. M., «Vymiriuvalni peretvoriuvachi fizichnikh velychyn nf poherhnevyh akustychnyh khvyliakh [Measuring transducers of surface acoustic wave physical quantities],» Electronics and Communications, т. 16, № 1 (60), pp. 153-157, 2011.

Fachberger, R., Erlacher, A., "Monitoring of the temperature inside a lining of a metallurgical vessel using a SAW temperature sensor," Procedia Chemistry, no. 1 (1), p. 1239 – 1242, 2009. doi: 10.1016/j.proche.2009.07.309.

Bogdan, O., Orlov, A., Petrischev, O., Ulianova, V., "ZnO Nanostrctures as Sensing Element of Acoustic Wave Sensor," Eastern−European Journal of Enterprise Technologies, no. 6/12 (60), p. 16 – 22, 2012. Available at: http://journals.uran.ua/eejet/article/view/6021/5417.

Zbrutsky, A., Chernyak, N., Skripkovsky, G., "Symposium Gyro Technology," in Creation of low cost linear accelerometers for navigation and control systems, Stuttgart (Germany), 2005.

Y. I. Lepykh, «Datchik uhla povorota heneratornoho tipa s elementom na poverkhnostnykh akusticheskikh volnakh [The turn angle gauge of generating type with an element on surface acoustic waves],» Technology and design in electronic equipment, № 3, p. 24 – 25, 2009.

Kalinin, V., Lohr, R., Leigh, A., "2008 IEEE Ultrasonics Symposium," in Development of a calibration procedure for contactless torque and temperature sensors based on SAW resonators, 2008. doi: 10.1109/ultsym.2008.0459

Hribsek, M. F., Tosic, D. V., Radosavljevic, M. R., "Surface Acoustic Wave Sensors in Mechanical Engineering," FME Transactions, no. 38, p. 11 – 18, 2010.

Zhovnir, M. F., Oliinyk, O. O., Pysarenko, L. D., «Matematychni modeli sensoriv peremishchen ta tysku na osnovi zburennia elektrichnihi polia poverkhnevikh akustychnykh khvyl [Mathematical Models of Pressure and Microdisplacement Sensors Based on Electric Field Perturbation of the Surface Acoustic Waves],» Journal of Nano and Electronic Physics, № 8 (1), p. 010241 – 010245, 2016. doi: 10.21272/jnep.8(1).01024

Zhovnir, M. F., Bitov, M. V., Pysarenko, L. D., «Vymiriuvalni peretvoriuvachi mikroperemishchen ta tysku na poverkhnevykh akustychnykh khvyliakh [Measurement tranformers of micromoving and pressure based on the surface acoustic wave],» Electronics and Communications, т. 21, № 4(93), p. 49 – 57, 2016. doi: 10.20535/2312-1807.2016.21.4.81907

M. F. Zhovnir, «Matematychna model pervynnoho peretvoriuvacha liniinykh peremmishchen z rukhomym pryimachem poverkhnevykh akustychnyh khvyl [A mathematical model of the linear displacements primary transducer with a movable surface acoustic waves receiver],» Bulletin of NTU «KhPI». Series: Mechanical – technological systems and complexes, № 7 (1179), p. 48 – 57, 2016.

L. Reindl, "Wireless Passive Sensors: Basic principles and performances," IEEE Sensors, p. 1607 – 1610, 2008. doi: 10.1109/icsens.2008.4716758

Zhovnir, M. F., Kuzmenko, O. M., Pokutnyi, S. I., "Radio SAW-Sensors for Physical Parameters Measurement," Journal of Applied Chemistry, no. 3 (1), p. 7 – 13, 2015.

Mackensen, E., Reindl, L., "Wireless Passive SAW Identification Marks and Sensors," Smart Sensors and MEMS, no. 181, p. 155 – 202, 2004. doi: 10.1007/978-1-4020-2929-5_5.

Matsuzaki, R., Todoroki, A., "Wireless Monitoring of Automobile Tires for Intelligent Tires," MDPI−Sensors, no. 8, p. 8123 – 8138, 2008. doi: 10.3390/s8128123

Chernenko, D., Zhovnir, M., Tsyganok, B., Oliinyk, O., "35th International Spring Seminar on Electronics Technology," in Wireless passive pressure sensor using frequency coded SAW structures, 2012. doi: 10.1109/isse.2012.6273174

D. Morgan, Ustroistva obrabotki sihnalov na poverkhnostnykh akusticheskikh volnakh [Devices for processing signals on surface acoustic waves], Moskow: Radio and communicaion, 1990, p. 416.

Dvornikov, A. A.,Ogurtsov, V. I., Utkin, G.M., stabilie heneratory s filtrami na poverkhnostnykh akusticheskikh volnakh [Stable generators with filters on surface acoustic waves], Moskow: Radio and communication, 1983, p. 136.

Orlov, V. S., Bondarenko, V. S., filtry na poverkhnostnykh akusticheskikkh volnakh [Filters on surface acoustic waves], Moscow: Radio and communication, 1984, p. 272.




DOI: https://doi.org/10.20535/2312-1807.2017.22.1.90513

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2017 Жовнір М. Ф.

Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 4.0 International License.