Исследованию колебательных процессов уделяется большое внимание при разработке, испытании и эксплуатации разнообразных технических и технологических устройств. Начальным звеном таких систем являются датчики, расположенные непосредственно на контролируемом объекте. Целью данной работы является определение особенностей применения датчиков различного типа при исследовании устойчивости печатных узлов электронной аппаратуры к действию вибрации. Для проведения исследования были выбраны датчики следующих типов: емкостной акселерометр ADXL335B; пьезоэлектрический типа АР2037 и пружинный датчик механических колебаний SW-18020p. Принцип действия емкостного акселерометра основан на изменении емкости чувствительного элемента с электродами при перемещении инерционной массы, являющейся его частью, под действием ускорения. Основным элементом пьезоэлектрического акселерометра является диск из пьезоэлектрического материала.
Активный элемент акселерометра состоит из пьезоэлектрических дисков, расположенных между основанием его корпуса и относительно большей инерционной массой. Пружинный датчик содержит пружину, внутри которой расположен металлический стрежень. В состоянии покоя пружина не касается стержня, и внутреннее сопротивление датчика стремится к бесконечности. При механическом воздействии возникают упругие колебания пружины, приводящие к ее замыканию на стержень. На рис. схематически показана конструкция исследуемых датчиков.
Измерение характеристик датчиков производилось с использованием специального оборудования — вибрационного стенда National Instruments PXI-1042 и цифрового осциллографа Актаком ADS — 2022. Полученные результаты приведены в табл.
Анализ полученных данных позволяет сделать выводы: для измерения механических колебаний в частотном диапазоне от 50 до 500 Гц возможно применение емкостного датчика. Отрицательной стороной этого является наличие в спектре посторонних шумов, а также при повышении частоты механических колебаний падает амплитуда выходного сигнала.