DE2047364A1 - Piezoelektrischer Wandler - Google Patents

Piezoelektrischer Wandler

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DE2047364A1
DE2047364A1 DE19702047364 DE2047364A DE2047364A1 DE 2047364 A1 DE2047364 A1 DE 2047364A1 DE 19702047364 DE19702047364 DE 19702047364 DE 2047364 A DE2047364 A DE 2047364A DE 2047364 A1 DE2047364 A1 DE 2047364A1
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DE19702047364
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Hans Werner Wilhamsville N Y Hugh (V St A )
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Kistler Instrument Corp
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Kistler Instrument Corp
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
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    • 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
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    • GPHYSICS
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    • G01L1/00Measuring force or stress, in general
    • G01L1/16Measuring force or stress, in general using properties of piezoelectric devices

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Description

  • Piezoelektrischer Wandler Die Erfindung betrifft einen piezoelektrischen Wandler und insbesondere eine vereinfachte Anordnung zur Isolierung derartiger Wandler gegenüber Masse.
  • Piezoelektrische Wandler, die Quarz, Bariumtitanat oder andere Keramikmaterialien verwenden, sind bekannt und werden auf zahlreichen Anwendungsgebieten eingesetzt.
  • Unter anderem dienen diese Wandler zur Messung von Beschleunigung, Druck, Stoß und ähnlichen Erscheinungen.
  • Eine am weitesten verbreitete Art ist der piezoelektrische Beschleunigungsmesser, bei welchem eine seismische Masse auf eine Anzahl von Quarz- oder Keramikscheiben einwirkt, die derart vorgespannt bzw. vorbelastet sind, daß sie dem Eingangssignal genau folgen und ein die auf den Beschleunigungsmesser einwirkende Beschleunigungskraft anzeigendes Ausgangssignal erzeugen.
  • Eine Schwierigkeit ergibt sich je doch bei Verwendung von piezoelektrischen Wandlern und speziell piezoelektrischen Beschleunigungsmessern in Verbindung mit anderen elektrischen Geräten, Wenn der Wandler nicht sorgfä2tLg gegenüber Masse isoliert ist, ist er einer tblicherweise als elektrische Masseschluß bezeichneten Wirkung ausgesetzt, die einen nachteiligen einfluß auf das Ausgangssignal hat.
  • Sehr häufig erscheinen diese Masseschlüsse als 60 Ez-Stbrsignale, welche dem elektrischen Ausgangssignal des Wandlers überlagert sind und sehr störend und schwierig zu beseitigen sein können.
  • Zur Gewährleistung der Masseschluß-Isolierung war es bisher üblich, einen Isolator zwischen den Wandler-Sockel und den Träger, z.B. einen Rütteltisch o.dgl. einzusetzen, auf welchem der Beschleunigungsmesser montiert ist. Nachteilig ist dabei, daß die meisten Isolierstroffe, wie Papier, Kunststoff und dgl., ziemlich sohlechte physikalische Eigenschaften besitzen und die für die einwandfreie Halterung eines Beschleunigungsmessers oder eines anderen piezoelektrischen Wandlers erforderliche Festigkeit und Härte vermissen lassen. Zur Erzielung optimaler Bandbreite kann beispielsweise ein typischer Quarz-Beschleunigungsmesser mit Frequenzen hinauf bis dicht an seinen Resonanzpunkt, dA; in der Größenordnung von 40 kHz, betrieben werden Um dieses hohe Frequenzansprechen zu ermöglichen, benötigt der Beschleunigungsmesser jedoch einen festen, steifen Träger mit praktisch unmittelbarem Kontakt zwischen seinem Sockel und der Fläche, an welcher er montiert ist.
  • Die Dämpfungs- bzw. Polsterwirkung des zur Isolierung des Sockels von seinem Träger verwendeten Isoliermaterials vermindert folglich das Ansprechvermögen des Wandlers auf Hochfrequenz beträchtlich.
  • Aufgabe der Erfindung ist mithin in erster Linie die Schaffung eines Wandlers mit Isolierung gegenüber Masse und insbesondere die Schaffung eines gegenüber Nasse isolierten Wandler mit erweiterter rrequenzansprechbreite.
  • Diese rufgabe wird erfindungsgemä8 dadurch gelöst, daß der Wandler an seinem Träger mit Hilfe eines starren metallenen Isolators und speziell eines solchen Isolators montiert ist, der eine oder mehrere, mit einem sehr harten, isolierenden Oxyd überzogesle Flächen aufweist In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung besitzt der Isolator die Form einer Aluminium-Hülse oder Scheibe, deren den Wandler-Träger berührende Flächen mit einem Aluminumoxyd-Uberzug versehen sind. Der Isolator gewährleistet nicht nur eine gute elektrische Isolation zwischen dem Wandler und dem Träger, sondern ist auch ziemlich fest und hart, um im wesentlichen eine Direktverbindung zwischen dem Wandler und dem Träger zuzulassen, so daß der Wandler gutes Ansprechvermögen auf Hochfrequenz bis dicht an seine Resonanzfrequenz zeigt, die typischerweise in der Größenordnung von 40 kHz liegt. Auf diese Weise kann die Breite des Frequenzbands, in welchem der Wandler mit Erfolg eingesetzt werden kann, von typischerweise 0,1 Hz bis 10 kHz auf 0,1 Hz bis zu etwa 40 kHz erweitert werden. Die Erfindung gewährleistet folglich eine Vergrößerung der Ansprech-Bandbreite für den Wandler auf etwa das Vierfache der Bandbreite bekannter masseisolierter Konstruktionen.
  • Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen @@@ Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigern: Fig. 1 einen Schnitt durch einen als Quarz-Beschleunígungsmesser dienenden piezoelektrischen Wandler mit den Merkmalen der Erfindung, Fig. 2 eine in stark verkleinertem Maßstab gehaltene Stirnseitenansicht des Beschleunigungsmessers gemäß Fig. 1, Fig. 3 eine teilweise im Schnitt gehaltene Ansicht der Halterungsanordnung für den Beschleunigungsmesser gemäß Fig. 1, Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3, Fig. 5 eine genauere Darstellung des Trag-Bolzens für den Beachleunigungamesser gemäß Fig. 1, Fig. 6 eine Stirnseitenansicht des Trag-Bolzens, unter einem rechten Winkel zu Fig. 5 gesehen, Fig. 7 eine genauere Schnittdarstellung des einen Teil des Beschleunigungsmessers gemäß Fig. 1 bildenden Sockels, Fig. 8 eine Stirnseitenansicht des Sockels, unter einem rechten Winkel zu Fig. 7 gesehen, Fig. 9 eine perspektivische Darstellung der Haltehtlse zur Aufnahme des Kopfes des Trag-Bolzens gemäß Fig. 5 und 6, Fig. 10 einen Schnitt durch eine als Druckmesser dienende Ausfuhrungsform der Erfindung mitisolierenden MetallhUlsen und Fig. 11 einen Schnitt durch einen abgewandelten Druckmesser, der auf die in Fig. 10 gezeigte Weise isoliert sein kann.
  • In Fig. 1 ist eine als Beschleunigungsmesser dienende lusfilhrnngsform des erfindungsgemäßen Wandler dargestellt.
  • Dieser Beschleunigungsmesser 10 weist ein Gehäuse 12 aus rostfreiem Stahl o.dgl. Werkstoff auf, an dessen einem Ende ein herkömmlicher Koaxialkabel-Anschluß 14 angebracht ist. Im Gehäuse 12 sind mit Abstand von dessen Wänden eine piezoelektrische Quarz-Einheit 16 und eine seismische Masse 18 angeordnet, die vorzugsweise aus Wolfram besteht und mit der Basis 20 der Quarz-Einheit t6 mittels einer Vorspann-Hülse 22 aus rostfreiem Stahl verbunden ist. Zwischen die Basis 20 und die seismische Masse 18 sind mehrere Quarz-Scheiben 24 eingefügt, zwischen denen Gold- oder Silber-Scheiben 26 angeordnet sind, welche Elektroden zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignals in Abhängigkeit von längs der Achse 28 des Beschleunigungsmessers einwirkenden Beschleunigungskräften bilden. In der Quarz-Einhest 16 ist eine Temperaturkompensations-Scheibe 30 zur Bnpassung des Quarzes an den rostfreien Stahl o.dgl. Werkstoff vorgesehen, aus welchem die Basis 20 hergestellt ist. Die eine Seite der Quarz-Scheiben ist über Fahnen 33, die Scheibe 30 und die Basis 20 mit dem Gehäuse 12 elektrisch verbunden, das seinerseits in elektrischem Kontakt mit dem äußeren Leiter des Koaxialkabel-Anschlusses 14 steht, welcher die eine Seite des elektrischen Ausgangs bildet.
  • Die andere Seite der Quarz-Scheiben ist über an den Gold-oder Silber-Scheihen 26 vorgesehene herumgebogene Fahnen mit einem leitfähigen Stift 34 verbunden, der über eine Zuleitung 36 mit dem inneren Leiter 38 des Anschlusses 14 verbunden ist, welcher den anderen Pol des elektrischen Ausgangs für den Beschleunigungsmesser 10 bildet.
  • Die Vorspann-Hülse 22 weist an ihrem einen Ende eine über einen dünneren End-Abschnitt 42 der seismischen Masse 18 aufgesetzte Schulter 40 auf und ist an ihrem anderen Ende, vorzugsweise mittels einer Reihe von Punktschweißungen, mit der Basia 20 verschweißt. Die Basis 20 ist auf einen Ansatz 44 aufgeschraubt, der einen Teil des ebenfalls in das Gehäuse 12 eingesetzten Sockels 46 des Beschleunigungsmessers bildet, Die Basis 20 und der Sockel 46 sind vorzugsweise außerdem bei 48 und 50 mit Hilfe von Epoxyharz mitweinander und mit der Vorspann-Hülse 22 verbunden. In den Sockel 46 ist der Kopf eines M Sage- bzw. Trag-Bolzens 52 mit einem mit Gewinde versehenen Schaft 54 zur Halterung der Vorrichtung an einem Träger 56, wie einem schraffiert angedeuteten Rütteltisch o.dgl., eingesetzt.
  • Der Sockel 46 ist mit dem Träger 56 über eine elektrisch isolierende Scheibe 58 verbunden, welche den Beschleunigungsmesser 10 gegenüber dem Träger 56 und folglich gegenüber etwaigen Masseschlußströmen isoliert, die durch den Trager 56 fließen können.
  • Die Fig. 3 und 4 veranschaulichen die Art und Weise, auf welche der Beschleunigungsmesser 10 gegenüber Masse isoliert ist. Der vorzugsweise aus rostfreiem Stahl bestehende Sockel 46 ist mit einer in den Fig. 7 und 8 am besten veranschaulichten kreisförmigen Ausnehmung 60 versehen, in welche der Kopf 62 des Trag-Bolzens 52 eingesetzt ist. Der Kopf 62 besitzt im wesentlichen kreisförmige Gestalt, ist jedoch an beiden Seiten unter Festlegung von Flachseiten 64 und 66 weggeschnitten, wie dies am besten aus Fig. 6 ersichtlich ist. Um den Oberteil des mit Gewinde versehenen Schafts 54 des Trag-Bolzens 52 ist eine Haltehülse 68 angeordnet, die bei 70 mit dem Sockel 46 verschweißt ist.
  • Gemäß Fig. 9 ist die Haltehülse 68 unter Festlegung von zwei abstehenden Abschnitten 65 und 67 ausgeschnitten, welche die Flachseiten am Kopf des Bolzens 62 übergreifen und ihn an einer Verdrehung hindern. Die elektrische Isolierung deß Bolzens 62 gegenüber dem Sockel 46 und der Haltehülse 68 erfolgt durch mehrere Lagen von mit Epoxyharz getränkten Papier-Isolatoren 72. Schließlich ist über den Schaft 54 des Bolzens 52 die Isolier-Scheibe 58 aufgeschoben, die an mindestens einer Fläohe mit einem elektrisch isolierenden verzug 74 versehen ist.
  • Ein bedeutsames Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Scheibe 58 eine elektrische Isolierung des Sockels 46 gegenüber seinem Träger 56 herstellt und gleichzeitig solche Festigkeit und Härte besitzt, daß sie bei in den Träger 56 eingeschraubtem Bolzen 52 eine sichere, feste Berührung zwischen dem Träger 56 und einem an der Stirnfläche 78 des Sockels 46 ausgebildeten Ringsteg 76 herstellt, der eine Planfläche beträchtlicher Erstreckung aufweist und daher in enger Berührung mit der Isolier-Scheibe 58 steht. Letztere besteht vorzugsweise aus Aluminium oder einer AlunLiniumlegierung, wobei zumindest die mit dem Träger 56 (Fig. 1) in 3erührung stehende Fläche mit dem Oxyd-Überzug 74 versehen ist. UberzUge dieser Art können nach dem sogenannten Sanford-Verfahren hergestellt werden, bei welchem ein Überzug aus Aluminiumoxyd (Al203) auf Aluminiumlegierung gebildet wird. Dieser Überzug wird teilweise durch Eindringung und teilweise durch Naßvergrößerung gebildet und ergibt eine glatte, äußerst harte Oberfläche. Der Überzug besitst vorzugsweise eine Sicke von etwa 25 - 50 µ und zeigt neben seiner Härte ausgezeichnete Isoliereigenschaften. Beispielsweise überstanden Ueberzüge von etwa 38 /u Dicke Durchbruchspannungen von 1200 V bei einem Isolationswiderstand von über 500 N.
  • Die Härte des Überzugs liegt auf der Mohs-Skala zwischen 7 und 9 bzw. auf der Rockwell-O-Skala zwischen 60 und 70.
  • Mit derartigen Ueberzügen versehenes aluminium und Aluminiumlegierungen sind derzeit von der Firma Duralectric Incorporated, Natick, Mass., USA, erhältlich.
  • Bei der AnbrinZg des Bolzens 52 am Wandler werden zunächst die Papier-Isolatoren 72 mit Epoxyharz getränkt und über den Kopf 62 des Bolzens 52 sowie längs des Oberteils seines Schafts 54 aufgelegt. Vorzugsweise wird Epoxyharz auch auf die Innenfläche der Sockel-Ausnehmung 60 und auf die Innenseite der Haltehülse 68 aufgetragen.
  • Letztere wird sodann auf den Bolzen 52 aufgeschoben und dieser wiederum in die Ausnehmung 60 eingeführt, in welcher das Epoxyharz aushärten kann. Sodann wird die Haltehülse 68 bei 70 durch Schutzgas-Lichtbogenschweißung mit dem Sockel 46 verbunden, worauf die fertige Isolierung des mit Epoxyharz imprägnierten Papier-Isolators einen Widerstand von mindestens 108 # besitzen sollte. Im Anschluß daran wird die Isolier-Scheibe 58 über das mit Gewinde versehene Ende des Bolzens 52 aufgeschoben und letzterer in seinen Träger eingeschraubt, bis die Isolier-Scheibe 58 fest zwischen dem Träger 56 (Fig. 1) und dem am Ende des Sockels 46 vorgesehenen Ringsteg 76 verklemmt ist, um den Beschleunigungßmeaser 10 sicher und einwandan anseinem Träger 56 zu montieren.
  • Fig. 10 ist ein Teilsohnitt durch einen als Druckmesser verwendbaren erfindungsgemäß aufgebauten piezoelektrischen Wandler, der einen bei 82 an einer Hülse 84 aus rostfreiem Stahl angeschweißten Sockel 80 aufweist. Am Ende der Hülse 84 ist eine aus rostfreiem Stahl bestehende Druck-Membran 86 befestigt, die einen Druck auf eine der piezoelektrischen Einheit 16 gemäß Fig. 1 entsprechend.
  • piezoelektrische Einheit 88 ausübt. Das von der Einheit 88 gelieferte elektrische Auagangsaignal wird über einen am anderen Ende des Wandlers angeordneten Mikro-Koaxialkabel-Anschluß 90 abgenommen, welcher aus dem mit einem Gewinde versehenen Ende 92 des Gehäuses, welches den äusseren Leiter des Anschlusses 90 bildet, und einer inneren Keaxial-Faseung 94 besteht, die mit Hilfe von Isolier-Ringen 96 und 98 aus Polytetrafluoräthylen in den Sockel 80 eingebaut ist. Die elektrische Verbindung von der piezoelektrischen Einheit 88 zum inneren leiter 94 des Koaxialkabel-Anschlusses 90 erfolgt über eine Zuleitung 100, die durch eine zentrale Isolier-Hülse102 verläuft.
  • Der Druckwandler gemäß Fig. 10 kann mit Hilfe zweier bei 108 miteinander verschraubter Anschlußteile 104 und 106 an einem nicht dargestellten Träger montiert werden, von denen der Anschlußteil 104 mit einem Außengewinde 110 zur Halterung des Wandlers versehen ist. Die Anschlußteile 104, 106 umschließen zwei aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehende Hülsen 112 und 114, die zumindest an ihren Außenflächen mit einem Aluminiumoxyd-Überzug versehen sind, welcher dem ueberzug 74 auf der Isolier-Scheibe 58 gemäß Fig. 3 entspricht. Die Isolier-Hülse 114 ist vorzugsweise mit Hilfe von Epoxyharz mit dem Sockel 80 verbunden, während die Isolier-Hülse 112 mittels Epoxyharzes mit der aus rostfreiem Stahl bestehenden Hülse 84 und ausserdem mit dem Sockel 80 verbunden bzw. verklebt ist. Der Sockel 80 weist einen Ringflansch 116 auf, der zwei Schule tern festlegt, gegen welche sich aus Aluminum bestehende Isolier-Ringe 118 und 120 anlegen, die ihrerseits vorzugsweise an allen Pläche mit einem Oxyd-Überzug beschriebener Art versehen sind. Wenn die 4nschlußteile gegeneinander festgezogen werden, pressen sie zwei aus Weichkupfer beste hende Dichtringe 122 und 124 gegen die Isolier-Ringe 118 bzw. 120 und stellen auf diese Weise eine sichere Abdichtung zwischen den Anschlußteilen 104, 106 und den Isoliert Hülsen 112 und 114 her. Bei der Ausführungsform gemäß Fig.
  • 10 ist mithin die liuminiumoxyd-3esohichtung 74 gemäß Fig. 3 auf die Außenflächen der Isolier-Hülsen 112 und 114 sowie auf alle Flächen der Isolier-Ringe 118 und 120 aufgebracht, so daß der den äußeren Leiter des Koaxialkabel-Ansohlusses 90 bildende Sockel 80 gegenüber den mit den Gewinde 110 des Ansohlußteils 104 verbundenen Träger isoliert ist.
  • Fig. 11 zeigt einen abgewandelten Druckwandler, der in die Isolier-Hülsen 112 und 114 von Fig. 10 eingebaut und mit Hilfe der Isolier-Ringe 118 und 120 befestigt werden kann. Der Wandler 130 gemäß Fig. 11 weist wiederum einen Sockel 132 auf, der bei 134 an einer Hiilse 136 aus rostfreiem Stahl angeschweißt ist. Am Ende der Hülse 136 ist eine der Nembran 86 gemäß Fig. 10 entsprechende Nembran 138 aus rostfreiem Stahl angebracht, die sich wiederum wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform gegen eine der piezoelektrischen Einheit 16 gemäß Fig. 1 ähnelnde piezoelektrische Quarzscheiben-Einheit 140 anlegt. Am Sockel 132 ist außerdem eine Anschluß-Hülse 142 angeschweißt, die an ihrem Außenende einen Koaxialkabel-Anschluß 144 trägt und in welche eine Haltehülse 146 eingesetzt ist, die eine elektronische Anordnung 148 umgibt.
  • Die Anordnung 148 weist vorzugsweise einen Verstärker bzw.
  • Impedsnzwandler der in der USA-Patentschrift ..... (Serial No. 746 700) beschriebenen Art auf, der einen Feldeffekttransistor mit isoliertem g-Pbl zur Anpassung der Impedanz der piezoelektrischen Einheit 140 an die niedrigere Impedanz eines herkömmlichen Detektors, wie eines Ossillographen o.dgl., oder einer herkömmlichen Koaxialkabelleitung enthält.
  • Die elektrische Verbindung zum äußeren Leiter des Snschlusses 144 erfolgt über den Sockel 132 und dio leitfähige Hülse 142. Der andere Anschluß der piezoelektrischen Einheit 140 wird mittels einer elektrischen Zuleitung 150 durch ein Isolier-Hülse 152 und ein Abschlußstück 154 zum zentralen Leiter des Koaxialkabel-Anschlusses 144 geführt. Diese bei 162 angedeutete Verbindung erfolgt vorzugsweise Uber die gePol-Leitung 156 eines durch gextrioh lte Linien 170 angedeuteten Feldeffekttransistors innerhalb der elektronischen Anordnung 148, wie dies in der oben genannten Patentschrift erläutert ist. Tias Abschlußstück 154 ist vorzugsweise, wie bei 160 angedeutet, mit Hilfe von Epoxyharz im Wandler 130 befestigt.
  • Aus der vorangehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die Erfindung eine vereinfachte und kostensparende AnordZ nung zur Isolierung aller Arten von piezoelektrischen Wandlern gegenüber sogenannten Nasseschlußströmen schafft, die anderenfalls dem elektrischen Ausgangs signal des Wandlers überlagert werden und dieses ungünsti beeinflussen können. Ein wichtiges Merkmal der Erfindung steht darin daß die fest gegen einen entsprechenden Träger zu verspannenden Flächen des Wandlers mit einem isolierenden Oxyd-Überzug versehen sind, der im Vergleich zu den bisherigen Konstruktionen erhöhte Härte und Festigkeit besitzt. Hierdurch wird eine starre und sichere körperliche Berührung zwischen dem Wandler und seinem Träger hergestellt und außerdem das Ansprechvermögen des Wandlers auf Hochfrequenz beträchtlich erhöht, so da£, de Quarzkristall-Wandler für Anwendungsflälle brauchbar sind, in denen ein erhöhtes Frequenzansprechvermögen bis hinauf zu etwa 40 kHz erforderlich ist. Die zur Halterung des Wandlers verwendeten, oxydbeschichteten Teile aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ermöglichen folglich die Verwendung des Wandlers bei Frequenzen, die dicht an der Eigenresonanzfrequenz der Quarz-Einheit und ihrer zugeordneten Anordnung liegen.
  • Zusammenfassend schafft die Erfindung somit einen piezoelektrischen Wandler, der durch einen starren Metall-Isolator gegenüber Masse isoliert ist, um sein Anairechvermögen auf Hochfrequenz zu verbessern. Der Isolator besitzt die Form eines Rings oder einer Hülse aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, der bzw. die mit einem Aluminiumoxyd-Überzug versehen ist, welcher eine elektrische Isolierung gewährleistet, jedoch hart und steif ist, um eine starre Halterung für den Wandler zu bilden, so daß dieser für Frequenzen bis dicht an seine frequenz heran einsetzbar ist.

Claims (15)

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Piezoelektrischer Wandler mit einem in einem elektisch leitfähigen Metall-Gehäuse angeordneten piezoelektrischen Element und einer im Gehäuse vorgeseheilen Einrichtung zur Abnahme eines elektrischen Ausgangssignals von diesem Element, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit mindestens einem Teil des Gehäuses in Berührung stehender Netall-Isolator (58) zur elektrischen Isolierung des Gehäuses (12) gegen über einem dieses halternden Träger (56) vorgesehen ist.
2. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolator (58) an mindestens einer Fläche mit einem Metalloxyd-Uberzug (74) versehen ist.
3. Wandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Uberzug (74) eine Aluminiumoxydschicht ist.
4. Wandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ueberzug (74) eine Dicke von etwa 25 - 50 besitzt.
5. Wandler nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolator (58) aus Aluminium besteht.
6. Wandler nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolator (58) aus einer Aluminiumlegierung besteht.
7. Wandler nach einem der vorangehenden Ansprüche zur Verwendung als Beschleunigungsmesser, dadurch gekennzeichnet, daß er eine auf das piezoelektrische Element (16) einwirkende seismische Masse (18) aufweist.
8. Wandler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das piezoelektrische Element (16) mehrere Quarskristall-5cheiben (24) aufweist und daß im Gehäuse (12) eine Vorspannhülse (22) vorgesehen ist, die bis auf ihr eines Ende allseitig Abstand vom Gehäuse besitzt und die Quarz-Scheiben vorbelastet.
9. Wandler nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Sockel (46) mit einem mit Gewinde versehenen Netall-Bolzen (52) aufweist und daß der Isolator (58) ein am Sockel um den Bolzen herum angeordneter Ring ist.
10. Wandler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (46) mit einem Ringsteg (76) versehen ist, der eine am Isolator-Ring (58) anliegende Flachseite aufweist.
11. Wandler nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenazeithnet, daß der Sockel (46) mit einer kreisförmigen Ausnehmung (60) versehen ist und daß der Bolzen (52) einen in die Ausnehmung eingesetzten, durch mit Epoxyharz imprägniertes Papier (72) gegenüber dem Sockel isolierten Kopf (62) aufweist.
12. Wandler nach einem der Ansprtlche 1 - 6 zur Verwendung als Driickwandler, dadurch gekennzeichnet, daß er eine auf das piezoelektrische Element (88) einwirkende Membran (86) aufweist.
13. Wandler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolator (58) mindestens eine liuminium-Hülse (112, 114) aufweist; die zumindest einen Teil des Gehäuses (80; 132) umschließt.
14. Wandler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwei das Gehäuse (80; 132) umschließende, mit Gewinde versehene Anschlußteile (104, 106) vorgesehen sind und daß die Hülse (112, 114) mindestens einen der Anschlußteile auf Abstand vom Gehäuse halt.
15. Wandler nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß in das Gehäuse (132) ein das piezoelektrische Element (88) mit einem tisgangs-Anschluß (90) verbindender Transistor (170) eingebaut ist.
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DE19702047364 1969-09-30 1970-09-25 Piezoelektrischer Wandler Pending DE2047364A1 (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3911875A1 (de) * 1988-04-13 1989-10-26 Mitsubishi Electric Corp Beschleunigungssensor
DE3918780A1 (de) * 1988-06-10 1989-12-14 Mitsubishi Electric Corp Beschleunigungsaufnehmer
CN108267615A (zh) * 2017-12-18 2018-07-10 北京遥测技术研究所 一种高冲击压电加速度计

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