Задача: измерить разрежение (относительно атмосферы) во впускных коллекторах двухкарбюраторного двухцилиндрового ДВС. Разрежение может быть до 50 кПа. Частота пульсаций давления от 5 Гц до 60 Гц.

Есть идея использовать пьезоэлектрический диск для этих целей. Ну или готовый пьезоизлучатель.
Наткнулся на такую тему: датчик ЭМОС, где пользователь Nota Bene создал довольно хороший датчик. Здесь венец его творения.

Я экспериментировал с такими и подобными пищалками на специальном стенде. К лицевой стороне была приклеена трубка длиной 5мм, с тыльной стороны пищалка была герметизирована герметиком. Сигнал снимался осциллографом напрямую, без усилителя заряда. Полярность включения была выбрана так, что бы при разрежении на осциллографе (Rigol DS1052E) была положительная полуволна. После, данные были занесены в Excel, где было произведено интегрирование. При каждом переходе через 0 сумма приравнивалась к нулю.
Получилось вот что:
Скриншот 1
С увеличением частоты уменьшается разрежение. С уменьшением - растет. Стенд может обеспечить пульсацию давления примерно до 10Гц. Пока что на стенде не реализована возможность линейного автоматического изменения частоты пульсаций. Частота пока что меняется "вручную". Замеры датчиком MPX5100AP показали, что давление не изменяется при увеличении частоты.

Вопрос:
Почему, якобы, уменьшается интеграл , т.е. давление, с ростом частоты?

Мои варианты:
-необходимо повторить конструкцию, предложенную здесь, но с одним пьезо
-слишком большое разрежение, и пьезодиск с ростом частоты начинает иначе реагировать на такое разрежение
-необходим усилитель заряда с большим входным сопротивлением
-необходим пьезодиск с бОльшим диаметром

в референс конструкции там не усилитель заряда а так ИМХО от этого зависит
полоса датчика. Оборотов 60Гц что то маловато ~ 3.6 тыщ оборотов в минуту?

Сорри, попутал немного. Рабочие обороты ДВС от 600 до ~8000 об/мин.
то есть от 10 Гц до ~130 Гц

В референс конструкции, как я понял, добились точного снятия скорости изменения давления (движения диффузора), а после еще раз продифференциировали, и получили ускорение. В суть процессов ЭМОС я не вникал. Интересно именно то, что от там отталкиваются от показаний датчика. Следовательно, показания соответствуют реальным физическим величинам.

Думаете стоит попробовать другие пьезики?

Попытался сделать усилитель заряда по схеме, предложенной здесь . .
Собрал на TL072CN . Для начала неинвертирующий вход кинул просто на землю. Номинал Rf = 10МОм, Cf = 3.3 nF . На выходе нет никакого интеграла, а лишь повторение входного сигнала с некоторым Ку и с, как бы это правильно назвать, "слабым интегрированием".

Вопрос: почему нет интегрирования? Когда на неинв. вход повесил R и C, суть особо не изменилась. Дело в ОУ ? В номиналах? Или в пьезике? Пьезик имеет емкость 60нФ примерно. Обычный пьезо-диск из пищалки.

Здесь есть похожая схема. Но непонятно почему там нижняя граничная частота определяется .
Почему там знак деления, а не умножения? Опечатка?
И все же, я не понимаю почему на 1-2 гц у меня схема работает неправильно

Датчик ведь не выдает постоянный ток...

А, кажется понял. При номинале сопротивления 10 МОм и емкости 3.3 нф, получаем нижнюю граничную частоту 7 Гц



Конечно не выдает. Посмотрите на видео на этой странице http://dbkcues.ru/articles/research/ . пьезодатчики используются. И все работает.