DE1766665A1 - Keramisches Wandlerelement und unter Benutzung solcher Wandlerelemente ausgebildeter Beschleunigungsmesser - Google Patents
Keramisches Wandlerelement und unter Benutzung solcher Wandlerelemente ausgebildeter BeschleunigungsmesserInfo
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Description
WL R. POSCHENRIEDER
Γ TL EBOETTNEk
WKL-ING. R-J. MÜLLER
WKL-ING. R-J. MÜLLER
Patentanwälte
v 8 MÖNCHEN 80
iBcÜe-Grehn-Strafle 38 * Ar
T*kfc»4437S5 AB/H
GuIton Industries, Ine.,.212 Dwrhsm Avsnua, Metuchen»
ET. J. (1T. St· A.)
Keramisches Wandlerelement Tind unter Benutzung solcher
Wandlerelemente ausgebildeter Bsschleunigungemesser
Die Erfindung betrifft ein lceipaiieches Wsndlerelement
und einen unter Benutzung solcher Elemente aufgebauten Beschleunigungsmesser..
Ein keramisches "Vandierelement gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, daß »es aus keramischen
Yerbindungen, für die Ia0 ^31^ ^ϊί. qO^ ein Beispiel
Diese zeichnen sich im polarisierten Zustand durch
eine ungevöhnliahe Wirksamkeit bei Wandlern aus, und
dies gilt insbesondere bei Kospreesions-Beschleunigtmgsaeeaern,
die innerhalb äußerst weiter (Demperaturgrenzen
alt hoher V'irlcsamkeit arbeiten·
Di· Erfindung gründet sich auf die Erkenntnis, daß
gewisse keramische Stoffe, wann sie*mit G-leichetrom
polarisiert werden, ungewöhnliche Eigenschaften,
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1788665
insbesondere eine äußerst hohe Curie-Temperatur, besitzen, die sie für mannigfaltige Verwendungen bei Wandlern, einschließlich
Eöchsttemperatur-Bruefc-Wandler und Mikrofone
und insbesondere EoaipresaionsbesehleunigungBiaesser geeignet
stachen.
Die keramischen Wandler» oder piasoelektriechen Elemente
gemäß der Erfindung si.nd aus keramischen Massen hergestellt,
alt in ihrer besonders vorteilhaften Fons auch
die folgende Formel I dargestellt werden können:
worin η eine ganze Zahl ist. Breiter und allgemeiner
gefaßt köanan diese Kassen in ausgesprochen weniger
hevoraugter Font durch die folgende Formel II dargestellt
werden:
(II) n':
worin η eine ganze Zahlt H außer Ia, «uoh Li oder K
oder ein $estisch von beliebigen zwei oder aehr dieser
-3-
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BAD
Elemente? und E, außer Ii, srcqii Zr oder ein Gemisch
von. !Ei UBd 2r sein kann.
Zur Veranechaulictomg der Heistellung der inabesondere
■bevorzugten keramisehan Visn^iennaasen oder piezoelektrischen
Massen mid Elemente gemäß der Erfindung fP
diene folgendes Beispiels
3
9
ig Diel
(A) Jüaalysenr eines Ha3OO5, analysenreinee Bi2O5 und 2iOg in
Standardqualität in stöohiometriscnem Verhältnis
werden in einer Kugelmühle naß gemischt, das Ctantach
■wird getrocknet und in Tonerdekapseln 2 Stunden lang bei »tjra 9000C (i650°F):kel8iniert. Das erhaltene
Material wird in einer KugelB&hle auf
di9 !teilchengröße von ca» 1,5 /uCgeiaeaeen nit einem
fisher-Srendeieb-SortieTer) gemahlen. Das Material
wird denn getrocknet and unter Anwendung herkömmlicher Teifahrenewsisen in Form eines SchlaeBee sub
Cießen vorbereitet oder mit üblichen Bindeaittein,
beispielsweise Polyvinylalkohol gemischt und sua irockenverpreesen granuliert«
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BAD OtIiQlKAL
(B) Aue dem vorbereiteten Schlasan werden Rohlinge von
geeignetem Durchmesser miil geeigneter Porm für die
beabsichtigte Verwendung eis Wandler oc'iür piezoelektrisches
Element, beispielsweise in einam Kompressione-Beeohleunigersmeöser
gegossen. Die Rohlinge werden getrocknet und dann vorgebrennt, so dsß alle beim Vorbereiten
dee Schlammes verwendeten organiochen.B·-
etaräeile ausgebrannt werden. Die vorgebrannten Höh«
linge werden dann zur Korrektur der Porm 12nd der Abmessungen
unter Berücksichtigung des Schwundes beim anschließenden Sinterrorgang maschinell bearbeitet.
Die maschinell bearbeiteten Rohlinge werden dann bei 10930C (20000F) etwa 2 Stunden lang in geschlossenen
Erabaae-Huffel· auf dünnen Platinfolien sur Verminderung
der Verunreinigung durch Reaktion mit benachbartem He t er ial gesintert. Die gesinterten Rohlinge
werden zu Scheiben verarbeitet und auf die erforderliche
Sicke geläppt. Sold- oder gleichwertige Elektroden werden durch Takuumauftrag auf die ebenen '
Rohlinge aufgebracht*
Die Mit Elektroden' versehenen Elemente werden, btiapieieweiee
bei ca. 177 ·* 221°C (350 - 4300J) in
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"Dov-^Coraing Silicone PIuId1VP-I-Qi 73 etwa 15 Minuten
lang bei 3,94 - 5,91■ V//a (100 - 150 V/öU) Gleichstrom
polarisiert» Die Elemente werden dann durch Eintauchen
in Perchloräthylen gereinigt und bis zur (Jebrauche-Wertigkeit
gelagert« Die gewonnenen piezoelektrischen
Elemente haben eine Curie-Tecsperatur von ca. 6490O
(1200°*)* .
Wandler oder piezoelektrische Elemente, die gemäß dem
besonders berorsugten Aüsführungsbeiepiel der Erfindung
hergestellt sind, arbeiten, wirksam über lang« Zeiträume
and innerhalb tinee äußeret weiten Seaperaturbereiches,
xaui sirar bsi Sinwperaturea ron -184°ö (-3000P), mtH selbst
ir8«»ntl±oh darunter blei hinauf »u ca. 5930C (11000F).
Blem«ttte sind ma bei Druckbetrieb (d35)
und Koapreeeioiiewanaiar, die mit derartigen
Bl«a»nt«n hergestellt eind, sind nur gegen Stoß- oder
Sohvis^mgsbeschleunigung «inpfindlioh und liefern nur
geringfügige oder gar keine Störungsgrößen am Ausgang infolge der Einwirkung anderer Kräfte» vie
akustischer oder hydrostatischer Drücke, Biegeverförmuagen
der Gehäuse uow. auf die Wandler.
Die piezoelektrischen Elemente gemäß der Erfindung sind
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BAD ORIGINAL
besonder© nützlich bsi Kompreseioiie-BeectileuHigungemessern, die für die Verwendung in einer tfmgetnmg Mit
äußeret großen T-emperatürSchwankungen bestirnt sind.
Kompreasions-Beschleunigungemeeser werden normalerweise
unter einer vorherbestimmten ursprünglichen Ecn.ek-Vorspannung eingebaut» so daß eine maximal linear«
Empfindlichkeit erzielt wird. Da» mindestens eine
piezoelektrische Element des Beeclileunlgungeeeeeere
ist normalerweise zwischen zwei Gliedern sandwichartig eingebaut, von denen das eine ein Unterteil
des Beschleun2£img8Bieseerg und. das endere eine
.kenn Haeee eels, kess· Der DruckVeujr die
piezoelektrischen Elenent· mittels einer
euegeübt werden, die eine» Kepfteil bet, der gtgm
die eohwittgungeiHMge Äe*e drückt und 2s des
unterteil eingesohreabt ist. £a wurde f»föadea, 4Uit»
wenn &φτ Beeehleunignngtraeeeer einen weiten Ber«ioh
?on Semperaturen, dex1 mehrere 100° Iw?tragen kam,
emegeeetzt wird, die Ausdehnung und Kontrsktia« der
Klemraschraute die Bruckvorspannung des peeBoelektrieche
Elementes weitgehend verandern kann, se daß die Äepfind
Iichi»it deßsalben wesentlich schwankt und infolgedie von dem Beschleunigungsmesser abgegebenen
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AD
Signale fehlerhafte Anzeigender 1>0 treffenden Beschleu
nigungen darstellen.
einem Gesichtspunkt der Erfindung ist das Material,
aus lan die Ilem&Bohzetibe hergestellt iat, sorgfältig
derart ausgewählt,daß der Ausdehnungskoeffizient dem
Aaadehnmngakoeffiisienten derjenigen Seile des
, die von den auftretenden
Temperainirachwaiilnmgen wesentlich in Mitleidenachaft
gezogaa werden, näalich der pieeoelektricehen Elemente,
dar Bcla<ingimg«ffthi gea Masse tmd veraehiedener Glieder
stm Bilden von laolianzngen und Elektroden dea das
piezoelektrische Sleaeat enthaltenden Sandwich, komplaawn-tBU» ist« - ' .
- "■■■■' -■■■' ■■■;■ ' . ...
Auf **r Seiehnung iet eine beTorzugte Aiieführungsform
des obmm basehriabeaan Wandlarelemeiatea anhand der An-
Fig« 1 ist ein im wesentlichen eobeaatiecher Vertikal-Schnitt des Beschleonigungameaaera·
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BAD
Pig. 2 ist eine Ansicht des gleichen Gegenstandes von oben.
Pig. 3 ist ein Diagramm zur ITeranachaulichung der
typischen Bmpfindlichkeitsänderung des Besehleunigungsmesßersc
ähnlich denjenigen nach Pig. 1 und 2 "bei Vorspannung des piesoelefctrisohen Teiles desselben.
Pig. 4 ist ©ine Anzahl von Kurven zum Vergleich der Änderung dsr Vorspannung "hei Temp&ratur£nderungen
beim' Beschleunigungsmesser gemäß Fig. 1 und 2 und
derjenigen bei bekannten Beschleunigungsmessera.
Der in Pig. 1 und 2 dargestellte Beschleunigungeaesser 1
weiet ein Gehäuse 4 mit einen zylindrischen Unterteil 4a
und einem ayii.ndriechen Oberteil 4b sowie einen eechseckigen
Hittelteil 4c auf. In dem Oteh&use befindet sieh
eise Kammer 5 mit einer ursprünglich vorhandenen öffnung
6 an deren Obersalte, dl· vor»Fertigstellung dta Zuearamenbaues
des Beschleunigungsmessers den Zugang zu der Kammer zwecks Einsetzens der noch zu beschreibenden verschiedenen
Bestandteile des Beschleunigung?-wassers gestattet· Die
Kammer vird schließlich mittels einer Kappe 4bw ver»
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BAD CRlGiNAL
_ Q
schlössen, die an die oberen Sander der Seitenwände angeschweißt wird.
Ton des Unterteil 4a des Gehäuses 4 springt ein zylindrischer Hals T axial nach unten vor, dessen unteres ~
Ende mit einem Gewinde 8 versehen land zum Verankern des Gehäuses in «inen Prüfkörper einschraubbar ist. .
Des Gehäuse 4 ist vorzugsweise aus Metall» insbesondere
aus rostfreiem Stahl, gefertigt· Von dem öehäueeunterteil 4a springt ein Anschlußteil 9 mit Außengewinde
seitlich Tor, der Ton mehr oder weniger üblicher Konstruktion ist und zur Aufnahme eines koaxialen Muttergewindes eines Kabelanschlusses 91 (in unterbrochenen
Linien dargestellt) geeignet ist* ■
Di· Kutter 5 hat eine eiien* Xnnenwandfläche 14, gegen die
die «inselnen» dtn Besoßleunigungsmesser bildenden
Bestandteile laut folgender Beschreibung abgestützt •ind. In der Mitte der Wendfläohe ist ein Sewindeloch'^
15 g»biid«t, u»d in Anlege an d#r Wandfläch· 14 ist -ein· kreie ringföraige Isoliersoheib· 16 mit einem
laittigen Loch 16a derart getrs0«n, daß das Loch 16a
derselben mit den Gewindeloch 15 fluchtet. Auf der
ieoli«raoh*ibe 16 1st «ine Kontaktplatte 18 mit einer
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- ίο -
mittigen Öffnung 18a, die mit den Löchern 16a und 15
fluchtet, abgestützt. In Anlage mit der Kontaktplatte 18 sind ein oder mehrer« eu einem Paket zusammengefaßte
piezoelektrische Elemente 20 sus dem oben beschriebenen
keramischen Material engeordnet. Dae oder jedes piezoelektrische
Element 20 weist einen oder mehrere Körper 20a aus piezoelektrischem Materiel mit ~*7^γΕΙβ5£·
trodentiberzügezt 20b und 20c auf, von denen die Elektrode
20b, die Kontöictplatte 18 und der Blektrodenüherztig 20c
eine der Platte 18 ähnliche leitende Platte 22 berührt. Die Kontaktplatten 18 und 22 und das oder ;}ed.es piezoelektrische
Element 20 ist miinmittig angeordneten
öffnung i8aF 22a und 2Od versehen, die mit den
früher genannten Öffnungen 16a und 18a fluchtend ausgerichtet
sind ο
In Anlage an dar Außenseite der Kontaktplatte 22 1st
eine achwingungsfähige Masse 24 getragen, die eine
mittige Aussparung 26 an der Außenseite (Senklooh) hat. Diese Aussparung 26 nimmt den Kopf 30a einer
Klemmschraube 30 auf, der an einem Isolierring 28 abgestützt ist. Die Klemmschraube 30 hat einen Sens*"*".
30b, der durch die fluchtenden mittigen Löcher 28a und 24a
in demIsolierring 28 bzw. der schwingungsfähigen Hasse
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BAD OWGtNAL
sowie durch die üben genanntes* Öffnungen 22a, 2Od, 19a
und 16a hindurchgeht und in das Gewinde loch 15 im Gehäuseunterteil 4a eingeschraubt ist.
Die Klemmschraube30 wird derexvfc anguzogea, daß die gewünschte DneuckYorspaaauug auf das piezoelektrische Element
oder die Elemente 20 aur Wirkung gebracht wird» um den
richtigec Betriebspunkt für diese zu schaff ep. Wie in
#ig. 3 gezeigt, iot dieser gewünschte Betriebspunkt ?1
der Punkt größter Geradlinigkeit der Vorspannungs-Smpfindlichkeitekiirve des betreffenden piezoelektrischen Materials. Ia allgemeinen ist dieser Punkt empirisch au finden. Ist jedoch einmal die gewünschte Vorspannung des
piezoelektrischen Elemente 20 gefunden und der Beschleunigungsmesser bei dieser Vorspannung geeicht/ ist es
lediglich wichtig, daß diese Vorspannung über den gesamten Temperaturbereich, dem das pieeoelektrieche
Slement susgesetst ist, verhältnismäßig konstant bleibt.
Bei den bekannten Konstruktionen von Beschleunigungsmessern würde die Größe der auf die piezoelektrischen
Elemente des Kcmpresaione-Beeehleunigungsmeseexa but
Wirkung gebrachten Vorspannung innerhalb welter Grensen Tarrieren, wenn der Besohleunigungmaesser Schwankungen
innerhali) eines Temperaturbereiches von mehreren 100°
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■.■■■'- 1.2 ■- BAD
ausgesetzt wird. Die Kurven 01 - 02 in Jig. 4 veranschaulichen
die Art und Weise» in der die Empfindlichkeit harköiamlicher Beschleunigungsmesser sich mit der
Temperatur ändert, und die Kurve 03 veranschaulicht die eE>t;?pr<;chende Kurve für den Beschleunigungsmesser
gemäß der Erfindung.
!fach einem Gesichtspunkt der Erfindung soll also das
Material; aus dem die Klemmschraube 30 herzustellen ist, derart gewählt werden, daß das Material einen
Ausdehnuogakoeffizienten hat, der dem Gesamt-Ausdehnungskoefflzienten
derjenigen Teile des Beschleunigungsmessers zwischen dem Kopf 30a der Klemmschraube
und im Gehäuseunterteil 4·, die sich bei Schwankungen
innerhalb der infrage kommenden Temperaturbereiche
ganz wesentlich ausdehnen, komplementär let. Sa hat
sich nun gezeigt, daß "Inconel" (Warenaeichen der
International Nickel Company, nähere Einzelheiten siehe Seite 203 des "Handbook of Material Trade
Nameε" von Zimmerman und Lavine) in gegossenes
Zustand sich für einen .Beschleunigungomeseer laut
folgender Angaben besondere befriedigend erwiesen bat·
109835/1306 - 15 -
BAD
Isolierring 28 (Steatit) - Außendurchmesser
8,4 mm (0,34" )i Innendurchmesser 4,32 mm .(.0,17")5 Dicke 0,51 im (0,02")ί
Schwingungsfähige Masse 24 (gesintertes
VoIfram, Kennertium W-2 von Kennametal Co.,
Latrove, Penn.)-Außendurchmesser 19,05 nm
(Ö,75n); Durchmesser der Aussparung 26
8,89mm (0,35"5i Tiefe der Aussparung 26
3,81 mm <0„15"); Dicke der schwingungsfähigen
Masse 24 7,62 mm (0,30")j
Piezoelektrische Elemente 20 - Außendurchmeeser
12,7 mm (0,5"){ Innendurchmesser
4»57 mm (0,18"); öesamtdlcke 3,81 mm (0,15n)f
Kontektplstten 18 und 22 (rostfreier Stahl)
Außend-archmesser 19,05 mm (O,75B)i Innendurohmsser
4,72 mm (0,186")i Dicke 0,51 Mm
Ieolierscheibe 16 (Steatit) - Außendurchaesser
12,7.aa (0,50"); Innendiirchiaeeeer 4,32 mm (0,17");
109836/1308
Die bei dem beschriebenen Beschleunigungsmesser verwendate
Schraube 30 ?ua "Inconel" hat einen Dehnungßkoeffizienten,
von H,4 . 10"6 D^/cra°C 1.8 . 10~β in./in.0F),
und hat fclgends Abmessungen: KopftLiirchmesser 8 mm ·.!
(0,315"), Dicke 2,03 mm (0,08"}, Schaftlänge 9,91 ram
(0,39")» GewindeeuSendurchmesßer zwischen 3p99O und 4,14-3
(0,157?8 und 0,1631"), einen Kerndurchmesser von 3,170 mm
(0,1248") und eine Gewindelänge von 3,810 mm (0,15").
Daa piezoelektrische Element oder die Elements 20 können eine Reine
von einzelnen piezoelektrischen Scheiben aufweisen, deren jede an denv gegenüberliegenden Enden mit Elektroden
ausgestattet ist, die, je nach Anwendungsgebiet des Beschleunigungsmessers,
in Reihe oder parallel geschaltet sein können. Auf jeden Fall tritt die resultierende
Ausgangsgröße der piezoelektrischen Elektroden-Sandwich-Anordnung
zwischen den äußersten Elektroden 20b und
die
20c auf,/mit den Eontaktplatten 18 und 22 in leitender Berührung stehen. An den Kontaktplatten 18 und/22 sind Leiter 34 bzw. 36 angelötet oder in anderer Weise b·- ftrfcigt, und diese erstrecken sich in die Anschluflanordjnmg 9· Die AnschluÖenordnung^weiit eine «ylindrieohe MetellhUloe 40 «uf, die an äußeren Ende 40a eia AutengeWinde für dl« Aufnehme einer Befestifu*g»»utter
20c auf,/mit den Eontaktplatten 18 und 22 in leitender Berührung stehen. An den Kontaktplatten 18 und/22 sind Leiter 34 bzw. 36 angelötet oder in anderer Weise b·- ftrfcigt, und diese erstrecken sich in die Anschluflanordjnmg 9· Die AnschluÖenordnung^weiit eine «ylindrieohe MetellhUloe 40 «uf, die an äußeren Ende 40a eia AutengeWinde für dl« Aufnehme einer Befestifu*g»»utter
10MII/. 130«
am Ende des enauseliließenden Koaxialkabels 91 aufweist.
D«r Leiter 34 erstreckt sich in eine Öffnung 41 in der
Hülse 40 und steht in elektrisch leitender Verbindung
rr.lt dieser. Die EUlse <50 ist von einem Isolierring 42
umgeben, der seinerseits.knapp in eine äußere Hülse 44
eingepaßt ist, die an die Begrenzungswände einer im Sehause
4 gebildeten seitlichen Öffnung 45 angeschweißt
iat.
Der Leiter 36 erstreckt sich in einen hohlen Metallstift
48i der aentral in die Ansuhlußanordmmg 9 vorspringt.
Der hohle Metallstift 48 paßt in eine Passung im Koaxialkabel 9% D8r hohle Metallstift ist an der
Hülse 40 getragen und gegen diese mittels einer Isolierhülee
46 abisoliert, die awisohen die Hülse A-O und den
hohlen Ketailetift 48 eingesetzt ist.
Obwohl in der obigen Beschreibung die jü. Zt ο beste
Aueftihrungsform der Erfindung, sowohl hinsichtlich
der keramischen. Messen für einen Wendler als euch
hinaichtlich der Elemente und deren Verwendung bei KoBpreeBion8W£ndlerafbe8ohrieben wurde, können natürlich
Beimiffaltige Änderungen und Abwandlungen ohne Abweichung
tob des Grundgedanken der Erfindung und der .oben gegebenen
Lehre vorgenosaea werden.
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- PotenteneprÜche -
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Claims (8)
1. Piezoelektrisches Element, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer polarisierten Keramikmasse entsprechend
der lormel
hergestellt ist, worin η eine ganze Zahl; M eines der Elemente oder ein Gemisch der Elemente Na, Li
und K; und E Ti und/oder Zr ist.
2. Piezoelektrisches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß M Ha und E !Ei ist,
3. Wandler, dadurch gekennzeichnet, daß er ein piezoelektrisches
Element gemäß Anspruch 1 aufweist.
4. Wandler, dadurch gekennzeichnet, daß er ein piezoelektrisches
Element nach Anspruch 2 aufweist.
5. Wandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler einen Kompressions-Beschleunigungsmesser
aufweist, bei dem das piezoelektrische Element sandwiohartig zwischen zwei Gliedern angeordnet ist,
von denen das eine einen Unterteil für den Beschleunigungsmesser und das andere eine sohwingungsfähige
Hasse bildet,, und daß eine Klemmeinrichtung vorgesehen ist, die die Glieder gegeneinander drückt,
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so daß in dem piezoelektrischen Element eine vorbestimmte Druckvorspannung erzeugt wird, die die gewünschte
Empfindlichkeit schafft.
6. Wandler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Verwendung desselben innerhalb eines .Temperaturbereiches
von mehreren 100 Wärmegraden die Klemmeinrichtung einen Dehnungskoöffizientenhat, der
demjenigen der sich merklich ausdehnenden und zusammenziehenden Teile des Wandlers einschließlich
des piezoelektrischen Elementes komplementär ist, so daß die in dem Element erzeugte Vorspannung
über den Temperaturbereich verhältnismäßig konstant bleibt.
7. Wandler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Klemmeinrichtung eine Schraube ist, deren Kopf auf das eine der beiden Glieder einwirkt und dessen
Schaft in das andere Glied eingeschraubt ist.
1 09835/13 06
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US65655867A | 1967-07-27 | 1967-07-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1766665A1 true DE1766665A1 (de) | 1971-08-26 |
Family
ID=24633560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19681766665 Pending DE1766665A1 (de) | 1967-07-27 | 1968-07-01 | Keramisches Wandlerelement und unter Benutzung solcher Wandlerelemente ausgebildeter Beschleunigungsmesser |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3487238A (de) |
| DE (1) | DE1766665A1 (de) |
| FR (1) | FR1582132A (de) |
| GB (1) | GB1227623A (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4135784A1 (de) * | 1990-11-02 | 1992-05-07 | Takata Corp | Stosssensor |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3714476A (en) * | 1971-01-29 | 1973-01-30 | Becton Dickinson Co | Compression accelorometer utilizing a lithium niobate piezoelectric crystal |
| US3749879A (en) * | 1971-12-27 | 1973-07-31 | Texas Instruments Inc | Apparatus for providing controlled temperature ambient |
| US3860901A (en) * | 1973-06-01 | 1975-01-14 | Raytheon Co | Wide band transducer |
| FR2448721A1 (fr) * | 1979-02-09 | 1980-09-05 | Cartier Jean | Accelerometre piezoelectrique |
| DE3037835C2 (de) * | 1980-10-07 | 1982-11-18 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Beschleunigungsaufnehmer |
| FR2548376B1 (fr) * | 1983-07-01 | 1986-02-28 | Cartier Jean | Dispositif accelerometrique |
| FR2556101B1 (fr) * | 1983-12-02 | 1987-04-10 | Renault | Capteur d'accelerations axiales |
| DE3476124D1 (en) * | 1983-12-02 | 1989-02-16 | Renault | Sensor of axial accelerations |
| US4823602A (en) * | 1987-06-19 | 1989-04-25 | The Dow Chemical Company | Accelerometer mounting device |
| DE3911875C2 (de) * | 1988-04-13 | 1994-10-06 | Mitsubishi Electric Corp | Beschleunigungssensor |
| DE3918780C2 (de) * | 1988-06-10 | 1994-04-07 | Mitsubishi Electric Corp | Beschleunigungsaufnehmer |
| US5512794A (en) * | 1991-12-05 | 1996-04-30 | Kistler Instrumente Ag | Shear accelerometer |
| KR100440732B1 (ko) * | 2002-11-05 | 2004-07-19 | 국방과학연구소 | 나사 절연장치 및 그 나사 절연장치에 의해 조립된센서조립체 |
| CN108267615B (zh) * | 2017-12-18 | 2021-02-09 | 北京遥测技术研究所 | 一种高冲击压电加速度计 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3351787A (en) * | 1965-01-11 | 1967-11-07 | Kistler Instr Corp | Accelerometer |
| US3388001A (en) * | 1965-06-30 | 1968-06-11 | Iit Res Inst | Method of making piezoelectric layers by flame spraying |
| US3437849A (en) * | 1966-11-21 | 1969-04-08 | Motorola Inc | Temperature compensation of electrical devices |
-
1967
- 1967-07-27 US US656558A patent/US3487238A/en not_active Expired - Lifetime
-
1968
- 1968-04-10 GB GB1227623D patent/GB1227623A/en not_active Expired
- 1968-06-19 FR FR1582132D patent/FR1582132A/fr not_active Expired
- 1968-07-01 DE DE19681766665 patent/DE1766665A1/de active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4135784A1 (de) * | 1990-11-02 | 1992-05-07 | Takata Corp | Stosssensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR1582132A (de) | 1969-09-26 |
| US3487238A (en) | 1969-12-30 |
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