Приложение В
(справочное)
ГОСТ ISO 16063-12—2013
Применение принципа взаимности в калибровке электромеханических преобразователей
Применение принципа взаимности к калибровке электромеханических преобразователей исходит из предпо
ложения. что совершаемые ими преобразования явпяются линейными и что преобразователи совершают возврат
но-поступательное движение с одной степенью свободы. При выполнении данных условий связь между
электрическими и механическими параметрами на разных сторонах таких преобразователей, которые возможно
представить в виде пассивных четырехполюсников с соответствующими импедансами. может быть описана
формулами:
UBW<в-1>
(В.2)
где и — комплексное напряжение на электрической стороне четырехполюсника;
/ — комплексная сила тока на электрической стороне четырехполюсника;
F — комплексная сила на механической стороне четырехполюсника,
у — комплексная скорость на механической стороне четырехполюсника;
гв — входной электрический импеданс холостого хода (на другой стороне четырехполюсника v ■ 0);
zm — входной механический импеданс холостого хода (на другой стороне четырехполюсника I = 0).
гто.— передаточные коэффициенты, причем zmo = zomдля преобразователей пьезоэлектрического или элек
тростатического типа и zmo ~ -z^n
для
преобразователей электромагнитного типа.
Обозначив через Sv коэффициент преобразования преобразователя, работающего как велосиметр (в этом
случае Sv — комплексное отношение напряжения на разомкнутом выходе к скорости на входе), и через Gpкоэффи
циент преобразования преобразователя, работающего как генератор силы (в этом случае G,. — комплексное отно
шение силы на выходе к силе тока на входе), можно данные величины представить следующими формулами:
(В.З)
(В-4)
б ^ - tS ^(В.5)
При наличии двух преобразователей, из которых по крайней мере один является обратимым и возбуждается
гармоническим сигналом, могут быть проведены две серии измерений для получения произведения и отношения
комплексных коэффициентов преобразованияи Sv2 этих преобразователей, после чего может быть рассчитан
коэффициент преобразования каждого преобразователя. Если преобразователи имеют жесткую механическую
связь, то приданные им скорости v, и v2 равны поамплигуде и противоположны по знаку (v, = -v 2). Если первый пре
образователь используют как генератор силы для возбуждения второго преобразователя, то произведение коэф
фициентов преобразования этих преобразователей может быть определено следующим образом (см. 8.2.1). Если
обозначить через
2
гкомбинированный механический импеданс двух преобразователей в случае, когда механичес
кие порты преобразователей соединены непосредственно друг с другом, то из формулы (В.4) следует:
V r e “ V r
(B.6)
(B-7)
U2
,«ev0- i
Если между механическими портами преобразователей помещен объект с известным механическим импе
дансом гп. то входной механический импеданс в формуле (В.7) заменяется на сумму импедансов
* г * * л - * 5 и 5 Л(В-8)
—
где У. »
-----
комплексная проводимость при известном добавленном механическом импедансе.
Из формул (В.7) и (В.8) можно получить формулы:
"****« < W<В9>
11