Жгун С.А., Швецов А.С., Смирнов Ю.К., Меркулов А.А., Раков А.В., Маслов В.П., Минеев Б.И. «Перспективы применения датчиков на пав (поверхностные акустические волны) в авиационном моторостроении» Авиакосмическое приборостроение, № 3, с. 48-55 (2018)

Получение достоверной информации о физическом состоянии узлов и деталей испытываемых авиационных двигателей в реальном масштабе времени является чрезвычайно важной и сложной задачей. Детали и узлы двигателя, в том числе вращающиеся с большой скоростью, испытывают большие тепловые и механические нестационарные нагрузки, вибрации и деформации. Информация от датчиков, находящихся на вращающемся роторе двигателя должна передаваться с помощью бесконтактных телеметрических систем. При измерениях в условиях температур, превышающих 100–150°С питание датчиков от аккумуляторов и батарей становится проблематичным, так же, как и использование полупроводниковой электроники. По этой причине имеет смысл обратиться к устройствам на поверхностных акустических волнах (ПАВ), использующим энергию внешнего электромагнитного сигнала как для опроса чувствительного элемента, так и для формирования переизлученного сигнала, содержащего информацию об измеряемом параметре. Принцип действия таких устройств, основанный на распространении в пьезоэлектрических кристаллах поверхностных акустических волн на определенных частотах радиодиапазона (примерно от 10 МГц до 5 ГГц), определяет естественные области применения в измерениях температуры, деформаций, и уровня воздействия физических явлений на поверхность, ввиду влияния всех этих эффектов на скорость распространения ПАВ и на размеры устройства. Расстояние от опрашивающего устройства до пассивного датчика на ПАВ может достигать десятков метров. В работе отражены аспекты измерения параметров быстропеременных деформаций и, в частности, вибраций с помощью датчиков на ПАВ. Описываются физические основы и экспериментальные подходы для измерения возникающих при вибрациях деформаций и результаты сравнения выходных сигналов, полученных из беспроводных измерений с помощью датчика на ПАВ и из традиционных проводных измерений с помощью тензорезистора.