3) по форме спектра (испытательные спектры должны иметь в
области собственных частот объекта идентичную форму).
Так, на режимах, удовлетворяющих этим требованиям (№ 3 и № 5,
№ 6 и № 7, № 7 и № 8), параметры нагружения в исследованном
диапазоне различаются в 1,2–1,8 раза, что можно считать допустимым
при имитации вибровоздействия.
Анализ показал, что эквивалентная замена детерминированным ре-
жимом случайного вибровоздействия при испытаниях на вибронагру-
женность некорректна, а при испытаниях на долговечность допустима;
достоверность результатов выше при использовании полигармониче-
ских режимов. При этом в настоящее время коэффициент эквивалент-
ности можно достоверно назначить только по результатам экспери-
ментов.
Емкостный датчик деформаций.
Получить достоверные резуль-
таты испытаний невозможно без применения соответствующих дат-
чиков. Традиционное применение акселерометров не позволяет найти
истинные значения деформации. Применение тензорезисторов огра-
ничено их невысокой долговечностью. Наилучший вариант для уста-
лостных испытаний — применение емкостного датчика деформации,
который измеряет деформации бесконтактным способом, что позволя-
ет ему сохранять неизменными свои характеристики вплоть до разру-
шения образца. Конструктивно датчик состоит из опорной пластинки,
испытуемого образца и измерительного модуля.
Измерительный модуль работает следующим образом. С генера-
тора импульсов на емкостный датчик поступает меандр с частотой
160 кГц. Сигнал поступает на верхнюю обкладку измерительной ем-
кости, являющуюся испытуемым образцом. Сигнал, снятый с нижней
обкладки датчика (опорной пластинки), поступает на усилитель заря-
да. Амплитуда усиленного сигнала пропорциональна емкости датчика.
Далее сигнал выпрямляется на диодном выпрямителе. Для уничтоже-
ния несущей частоты и постоянной составляющей сигнал пропуска-
ется через фильтр нижних частот с частотой среза 3 Гц и фильтр верх-
них частот с частотой среза 2 кГц, затем он усиливается до требуемого
уровня.
Для компенсации нелинейности измерительного канала, а также
для реализации режима автокалибровки оптимальным будет примене-
ние микроконтроллера со встроенными АЦП и ЦАП. Одними из са-
мых подходящих для реализации данной задачи являются малопотре-
бляющие микроконтроллеры серии MSP430 фирмы Texas Instruments.
Эти микроконтроллеры низкого энергопотребления сочетают в себе
высокую производительность и возможность большого выбора пери-
ферийных устройств.
Также одним из современных подходов к построению датчи-
ков является реализация гальванически развязанного интерфейса
34 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2010. № 2
