DD144482A1 - Piezoelektrischer beschleunigungsaufnehmer - Google Patents

Piezoelektrischer beschleunigungsaufnehmer Download PDF

Info

Publication number
DD144482A1
DD144482A1 DD21432179A DD21432179A DD144482A1 DD 144482 A1 DD144482 A1 DD 144482A1 DD 21432179 A DD21432179 A DD 21432179A DD 21432179 A DD21432179 A DD 21432179A DD 144482 A1 DD144482 A1 DD 144482A1
Authority
DD
German Democratic Republic
Prior art keywords
carrier
piezoelectric
elements
bonding surfaces
piezo elements
Prior art date
Application number
DD21432179A
Other languages
English (en)
Inventor
Guenther Steimann
Original Assignee
Guenther Steimann
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guenther Steimann filed Critical Guenther Steimann
Priority to DD21432179A priority Critical patent/DD144482A1/de
Priority to DE19803019551 priority patent/DE3019551A1/de
Priority to DK292180A priority patent/DK292180A/da
Publication of DD144482A1 publication Critical patent/DD144482A1/de

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/09Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by piezoelectric pick-up
    • G01P15/0915Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by piezoelectric pick-up of the shear mode type

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

214 3 21-1-
Piezoelektrischer Beschleunigungsaufnehmer
Die Erfindung betrifft einen piezoelektrischen Beschleunigungsaufnehmer, dessen Piezoelemente auf Scherung beansprucht v/erden und der einen geringen Einfluß von Temperaturänderungen auf das Meßergebnis aufweist.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Es sind verschiedene Arten von piezoelektrischen Beschleunigungsaufnehmern mit durchweg metallischen Träger für die Piezoelemente bekannt.
In dem DD-AP 89031 ist ein piezoelektrischer Beschleunigungsaufnehmer beschrieben, bei dem der Grundkörper mit zwei planparallelen Flächen versehen ist. An diesen Flächen sind die Piezoelemente mit den zugehörigen seismischen Massen mittels Spannbolzen angepreßt. Der Träger für die Piezoelemente ist hierbei durch die Ausnehmungen, welche die planparallelen Flächen begrenzen, aus dem Grundkörper herausgearbeitet und bildet mit ihm ein Teil. In der DE-OS 27 12 "359 ist ein Beschleunigungsaufnehmer dargestellt, bei dem der Grundkörper einen Schlitz, aufweist. In diesem Schlitz ist als Träger für die Piezoelemente mit dem seismischen Masseh ein Zapfen eingepaßt,
der so gestaltet ist, daß beim Zusammenbau mit dem Gehäuse eine formschlüssige Verbindung entsteht, nachteilig ist bei allen Beschleunigungsaufnehmern mit metallischem Träger, daß sich durch die unterschiedlichen Temperaturausdehnungskoeffizienten der technologisch verwendbaren Metalle und der Piezokeramik bei Temperaturänderungen Störspannungen ergeben, die einer nicht vorhandenen Beschleunigung entsprechen..
Ziel der Erfindung .
Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen piezoelektrischen Beschieunigungsaufnehmer zu entwickeln, bei dem die Störspannung durch Temperaturänderung (pyroelektric sensitivity) wesentlich reduziert wird.
Darstellung des Wesens der Erfindung
Bei Beschleunigungsaufnehmern in Scheranregung entsteht der Hauptteil der Störspannung durch Temperaturänderung dadurch, daß mechanische Spannungen, die durch unterschiedliche Wärme aus dehnung des Systenrcrägers, der seismischen Massen, der Piezoelemente und der Spannelemente entstehen, bei vorhandener Restinhomogenität der Piezokeramik zu einer elektrischen Störspannung führen. Aufgabe der Erfindung ist es, einen piezoelektrischen Beschleunigungsäufnehmer mit keramischen Träger zu schaffen, bei dem durch gleichen oder ähnlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischenträger und Piezoelement das angestrebte Ziel erreicht wird.
Merkmale der Erfindung
to
Der erfindungsgemäße piezoelektrische Beschleunigungsaufnehmer in Scheranregung besteht aus einer Basis mit einem
eingesetzten Träger und einem oder mehreren Piezoelementen mit seismischen Massen, die durch entsprechende Mittel an den Träger befestigt sind. Die Verbindungen können dabei mechanisch über Spannbolzen oder Spannring oder unter Ausnutzung von Adhäsionskräften wie Löten, Kitten oder Kleben erfolgen.
Der Träger besteht dabei aus keramischen Material mit gleichem oder ähnlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie die Piezoelemente. Dadurch ergeben sich bei Temperaturänderung nur geringe mechanische Spannungen an den Grenzflächen der Piezoelemente zum Träger und die Störspannung verringert sich wesentlich.
In Ausgestaltung der Erfindung besteht der Träger aus dem gleichen Material wie die Piezoelemente. Dadurch wird erreicht, daß der Wärmeausdehnungskoeffizient von Träger und Piezoelement gleich ist.
In Ausgestaltung der Erfindung besitzt der Träger auf seiner Oberseite zwei Bondflächen. Die Piezoelemente weisen dabei ebenfalls an der Oberseite zwei Bondflächen auf, die jeweils mit den seitlichen Elektroden verbunden sind. Die Bondflächen dienen zur Aufnahme von Kontaktbrücken von den Piezoelementen zum Träger und der elektrischen Verbindungen von den Träger zu einer Anschlußbuchse.
Der Aufbau ist dabei auch mit einseitigen, rotationssymmetrischen oder vieleckigen Träger möglich, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung ist an einem Ausführungsbeispiel und anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
Pig. 1 den piezoelektrischen Beschleunigungsaufnehmer Pig. 2 die Ansicht des Trägers
Pig. 3 die Ansicht eines Piezoelementes
„. Λ „ «sj β %# Mn I.
Der in Fig. 1 gezeigte Beschleunigungsaufnehmer besteht aus der Basis 1, dem Träger 2, den Piezoelementen 3 und den seismischen Massen 4. Der Träger 2 besteht dabei aus dem gleichen Material wie die Piezoelemente 3· Die Basis 1 weist einen Schlitz 5 auf, in welchem der Träger 2 eingepaßt ist. Die Verbindungen zwischen der Basis 1, dem Träger 2, den Piezoelementen 3 und den seismischen Massen 4 erfolgen dabei durch einen temperaturbeständigen Kitt 6. Weiterhin befindet .sich in der Basis 1 noch eine Bohrung mit Gewinde 7 zum Befestigen des Beschieunigungsaufnehmers am Prüfling.
Zum Schutz vor äußeren Einflüssen ist noch ein Gehäuse 8 vorgesehen.
Der Träger 2 besitzt auf seiner Oberseite zwei Bondflächen 9.1 .; 9J2. die voneinander isoliert sind, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Die Piezoelemente 3 besitzen auf der Oberseite ebenfalls zwei Bondflächen 10.1 ; 10.2 und zwei seitliche Elektroden 11.1 ; 11.2 mit je einer Bondfläche 10.1 ; 10.2 verbunden, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Von den Bondflächen 9.1 ; 9.2 zu den Bondflächen 10.1;10.2 führen jeweils Kontaktbrücken 12.1 ; 12.2. Weiterhin dienen die Bondflächen 9.1 ; 9.2: noch zur Aufnahme der Verbindungen 13*1 > 13·2' zu einer Anschlußbuchse 14, die in der Basis 1 befestigt ist.

Claims (2)

  1. -.-5- 21 4321
    Erfindungsanspruch
    ί. Piezoelektrischer Beschleunigungsaufnehmer in Scheranregung, bestehend aus einer Basis mit einem eingesetzten Träger, einem oder mehreren Piezoel.ementen und seismischen Massen, gekennzeichnet dadurch, daß der Träger (2.) aus keramischen Material mit gleichem oder ähnlichem Wärmeausdehnungskoeffizienten wie die Piezoelemente (3) besteht.
  2. 2. Piezoelektrischer Beschleunigungsaufnehmer nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Träger (,2) aus dem gleichen Material wie die Piezoelemente (3) besteht.
    Piezoe
    lektrischer Beschleunigungsaufnehmer nach
    Punkt '1, gekennzeichnet dadurch, daß der Träger (2) · auf seiner Oberseite zwei Bondflächen (9·1 » '9.2) und daß die Piezoelemente (.3) auf der Oberseite zwei Bondflächen (10.1; 10.2), die mit den seitlichen Elektroden (11.1 ;11.2) verbunden sind,aufweisen.
    Hierzu !Seite Zeichnungen
DD21432179A 1979-07-13 1979-07-13 Piezoelektrischer beschleunigungsaufnehmer DD144482A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD21432179A DD144482A1 (de) 1979-07-13 1979-07-13 Piezoelektrischer beschleunigungsaufnehmer
DE19803019551 DE3019551A1 (de) 1979-07-13 1980-05-22 Piezoelektrischer beschleunigungsaufnehmer
DK292180A DK292180A (da) 1979-07-13 1980-07-07 Piezoeletrisk accelorometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD21432179A DD144482A1 (de) 1979-07-13 1979-07-13 Piezoelektrischer beschleunigungsaufnehmer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DD144482A1 true DD144482A1 (de) 1980-10-15

Family

ID=5519204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DD21432179A DD144482A1 (de) 1979-07-13 1979-07-13 Piezoelektrischer beschleunigungsaufnehmer

Country Status (3)

Country Link
DD (1) DD144482A1 (de)
DE (1) DE3019551A1 (de)
DK (1) DK292180A (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3328114A1 (de) * 1983-08-04 1985-02-14 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Ausloesevorrichtung fuer rueckhaltesysteme in kraftfahrzeugen
DE4011910A1 (de) * 1990-04-12 1991-10-17 Busch Dieter & Co Prueftech Vorrichtung und verfahren zur beschleunigungsmessung durch piezo-elektrische umformer
DE4440078A1 (de) * 1994-11-10 1996-05-15 Telefunken Microelectron Piezoelektrischer Beschleunigungsaufnehmer
EP3230749B1 (de) * 2014-12-11 2019-06-19 Brüel & Kjaer Sound & Vibration Measurement A/S Piezoelektrisches sensorelement für einen scher-modus-beschleunigungsmesser
CN108369244B (zh) * 2015-12-04 2020-08-07 基斯特勒控股公司 加速度测量仪和用于制造这种加速度测量仪的方法
WO2017093099A1 (de) * 2015-12-04 2017-06-08 Kistler Holding Ag Beschleunigungs-messgerät und verfahren zur herstellung eines solchen beschleunigungs-messgerätes

Also Published As

Publication number Publication date
DE3019551A1 (de) 1981-01-29
DK292180A (da) 1981-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19930779B4 (de) Mikromechanisches Bauelement
DE2700342A1 (de) Messwandler
DE3423711C2 (de) Meßwertaufnehmer zur Messung heißer Medien, sowie Verfahren zu seiner Montage
DE1269840B (de) Unterlegscheibe
DE1200585B (de) Halterung fuer ein piezoelektrisches Element in einem Beschleunigungsmesser
EP1307750A1 (de) Mikromechanisches bauelement
EP0931943B1 (de) Befestigungvorrichtung für flächenhafte Elemente
EP0478737A1 (de) Vorrichtung zur beschleunigungsmessung durch piezoelektrische umformer.
DD144482A1 (de) Piezoelektrischer beschleunigungsaufnehmer
EP0141195A1 (de) Werkzeug
DE602004007877T2 (de) Mikroelektromechanisches System
DE2939096A1 (de) Anordnung zur messung und ueberpruefung der spannkraft einer schraubenverbindung
EP0758080B1 (de) Mikromechanisches Bauelement mit perforierter, spannungsfreier Membran
DE2712359C2 (de) Elektromechanischer Kraftmesser
DE3811047A1 (de) Fuehler zur kapazitiven messung des druckes in gasen
DE3740688A1 (de) Mikromechanischer beschleunigungssensor mit hoher achsenselektivitaet
CH459604A (de) Piezoelektrischer Messwandler mit Beschleunigungskompensation
EP1054436A2 (de) Vorrichtung zum einseitigen Ätzen einer Halbleiterscheibe
DE10153024B4 (de) Vorrichtung zum Vereinzeln von plattenartigen Werkstücken
WO2006125562B1 (de) Befestigungsvorrichtung
DE4431327C2 (de) Mikromechanischer Beschleunigungssensor
DE29703565U1 (de) Verbindungselement zum Verbinden von Einzelschützen zu einer Schützkombination
DE3643956A1 (de) Klopfsensor
DE102004051971A1 (de) Vorrichtung zum Herstellen oder Verarbeiten von Lebensmitteln
DE8803392U1 (de) Wegaufnehmer