Obraz9

60

Rysunek 1

1 ...4 - elementy piezoceramiczne

5    - układ przełączający

6    - filtr pasmowo--przepustowy

7    - wzorzec fazowy (punktu odniesienia)

8    - prostownik (selektywny fazowo) U_A - napięcie wyjściowe

O. - kąt obrotu U_ref = 0 (normalny tryb pracy)

U_ret * 0 (test wbudowany „built-in”)

Rysunek 3

1...4 - pary elementów piezoceramicznych

5    - cylinder drgający

6    - płyta podstawy

7    - nóżki przyłącza wtykowego

Q - kąt obrotu

Czujniki prędkości obrotowej i prędkości jazdy Piezoelektryczne czujniki kąta obrotu („drgające kubki”)

Działanie

Po przyłożeniu napięcia dolne piezoelemen-ty wzbudzają drgania górnej części widełek, co powoduje także drgania (w przeciwfazie) górnych elementów piezometrycznych.

Jazda prostoliniowa

Przy jeździe po prostej na widełki nie działa przyspieszenie Coriolisa. Górne piezoele-menty drgają wciąż w przeciwfazie, będąc czułe tylko na drgania prostopadłe do kierunku drgań, nie wytwarzają żadnego sygnału napięcia.

Jazda na zakręcie

Podczas jazdy po torze krzywoliniowym, ruch obrotowy w połączeniu z ruchem drgającym (ale prostopadłym do obrotu pojazdu) widełek powodują wystąpienie przyspieszenia Coriolisa, wykorzystywanego do pomiaru.

Tak więc obrót pojazdu powoduje wychylenie górnych części widełek od położenia w płaszczyźnie pionowej (rys. Ib). Skutkiem jest powstawanie w górnych piezoelemen-tach zmiennego napięcia elektrycznego, które za pośrednictwem elektronicznego układu czujnika umieszczonego w jego obudowie, jest przesyłane do systemu nawigacyjnego. Amplituda sygnału napięcia zależy zarówno od prędkości obrotu, jak i od prędkości drgań, a jej znak - od zwrotu kąta obrotu podczas jazdy po zakręcie.

Piezoelektryczne czujniki kąta obrotu („drgające kubki”)

Zastosowanie

Piezoelektryczne czujniki kąta obrotu, względnie czujniki prędkości odchylenia (zwane także girometrami), instalowane w samochodach wyposażonych w układy regulacji dynamiki jazdy, mierzą ruchy obrotu pojazdu wokół osi pionowej np. na zakrętach, ale także przy znoszeniu lub poślizgu.

Budowa i sposób działania

Piezoelektryczne czujniki kąta obrotu są przyrządami mechaniki precyzyjnej. Podatny na drgania, metaliczny, drążony cylinder jest pobudzany do promieniowych drgań

Zasada działania piezoelektrycznego czujnika kąta obrotu

Widok piezoelektrycznego czujnika kąta obrotu