Методы управления пьезорезонансными датчиками

ПРД называются измерительные преобразователи, в которых роль чувствительного элемента выполняет пьезоэлектрический резонатор либо пьезопреобразователь, обладающий резонансными электрическими свойствами. В отличие от традиционных пьезодатчиков генераторного типа, работающих на основе прямого пьезоэффекта, пьезорезонатор является датчиком параметрического типа, в котором преобразование входного воздействия осуществляется в результате модуляций параметров пьезорезонатора. Как правило, пьезорезонатор возбуждается вблизи из одной его резонансных частот. Большинство датчиков строятся по принципу модуляции частоты резонанса (реже антирезонанса) в функции измеряемого воздействия.

Датчики делятся на:

1. частотные, в которых выходным параметром является частота

2. амплитудные, в которых входное воздействие вызывает модуляцию комплексного сопротивления или проводимости на фиксированной частоте, близкой к резонансной.

3. фазовые, выходным сигналом в которых является фаза переменного тока или напряжения, работает на фиксированной частоте, используется значительно реже.

Управление частотами может осуществляться:

v воздействием на эквивалентную податливость (массу) – в этом случае изменяются обе резонансные частоты.

v изменения активных потерь R_k. Увеличение активного затухания снижает частоту собственных колебаний.

v управление значением межэлектродной ёмкости C_o или же ёмкостного соотношения: