Предел измерения ускорений от 0,5 до 500 g разделен на шесть диапазонов (0—lg;0—5g; 0—15g; 0—50 g; 0—150 g; 0—500 g). Погрешность измерения ускорения на каждом диапазоне не более 5 °/о- Диапазон рабочих частот 40—10 000 Гц.
Прибор ПИУ-1М состоит из четырех основных частей: катодного повторителя с большим входным сопротивлением; усилителя, состоящего из трех ступеней и охваченного глубокой отрицательной обратной связью; выходного трансформатора с детектором (микроамперметром) на 100 мкА, выпрямительного устройства для питания всей схемы измерительного устройства.
К входу усилителя экранированным проводом подключается датчик ускорения типа ПДУ-1, преобразующий механические колебания в электрические. Пьезодатчик состоит из дюралюминиевого (стального) корпуса, чувствительного пьезокерамического элемента, выполненного в виде кольца, латунного груза, предназначенного для увеличения чувствительности пьезодатчика, крышки, которая крепится на корпусе.
При деформации керамического кольца (пьезокерамика типа ПТС-19) на его границах возникают, электрические заряды, пропорциональные деформации и ускорению исследуемой поверхности. Датчик поляризован так, что реагирует только на вертикальные колебания. Пьезодатчик позволяет измерять ускорения от 0,5 до 300 g в диапазоне частот 40—10 000 Гц при температуре от +10 до 40 °С. Частотная характеристика по ускорению прямолинейна с допуском ± 1 дБ. Емкость пьезодатчика не менее 1000 пФ.
Принцип работы спектрометра состоит в следующем. Анализируемые колебания подводятся к входу прибора и усиливаются широкополосным входным усилителем, на входе которого установлен регулятор чувствительности, расширяющий динамический диапазон прибора. После усиления анализируемые электрические колебания поступают на параллельно включенные полосовые третьоктавные фильтры. Выход каждого фильтра через контакт соответствующего ключа включается на детектор.
Постоянное напряжение на выходе детектора в каждый определенный момент пропорционально среднеквадратичному значению переменного напряжения
в данной полосе. Эти постоянные напряжения подаются на коммутатор и поступают в общий тракт в виде распределенных по времени импульсов с соответствующими амплитудами.
В модулирующем устройстве импульсы постоянного напряжения модулируют высокую частоту (8000 Гц), получаемую от специального генератора. Модулированные сигналы проходят через детектирующее устройство и после усиления усилителем вертикальной развертки поступают на вертикально отклоняющие пластины электронно-лучевой трубки, на экране которой появляются яркие вертикальные линии, соответствующие определенному фильтру. Одновременно подается напряжение развертки на горизонтально отклоняющие пластины электронно-лучевой трубки. Горизонтальная развертка строго синхронизируется с напряжением, подаваемым на вертикальные пластины трубки. Пьезоэлектрический измеритель ускорений ПИУ-1М с пьезоэлектрическим датчиком ускорений типа ПДУ-1 служит для измерения вибрационных ускорений синусоидальной формы при температуре окружающего воздуха от +10 до +40СС.
Стробатор — прибор, пропускающий через себя сигнал только в определенные промежутки времени. Сигналы, идущие вне этих промежутков, подавляются. Измерительная аппаратура должна состоять из измерительного усилителя с датчиком ускорения вибрации, стробирующего и регистрирующего устройств.
Стробирующее устройство обеспечивает подключение измерительного усилителя к регистрирующему устройству в определенные моменты времени. Периодичность подключения стробатора синхронизируется с работой исследуемого механизма или с каким-либо опорным событием, происходящим в механизме (например, достижение поршнем верхней мертвой точки, момент
зажигания).
После каждого соударения деталей возбуждаются упругие колебания, которые не успевают затухать до нового соударения. Поэтому сигналы накладываются друг на друга во времени и стробатор не может полностью их разделить. Однако он позволяет существенно повысить долю энергии полезного сигнала данной кинетической пары. В ряде научных организаций ведутся исследования по разработке этого метода и соответствующей аппаратуры.
Техническое состояние отдельных сопряженных пар можно также определить замером ускорения вибраций специальными датчиками и приборами. В качестве измерителя ускорений вибраций можно применить прибор ПИУ-1М с пьезоэлектрическими датчиками ускорений типа ПДУ-1 и ИС-313.
Амплитудно-частотные характеристики в случае необходимости можно получать, применяя спектрометр, регистрирующий колебания в широком диапазоне частот. Этот прибор служит для полосового анализа спектра электрических колебаний в диапазоне частот от единиц герц до сотен килогерц.