RU2671290C1 - Пьезоэлектрический преобразователь - Google Patents
Пьезоэлектрический преобразователь Download PDFInfo
- Publication number
- RU2671290C1 RU2671290C1 RU2017140354A RU2017140354A RU2671290C1 RU 2671290 C1 RU2671290 C1 RU 2671290C1 RU 2017140354 A RU2017140354 A RU 2017140354A RU 2017140354 A RU2017140354 A RU 2017140354A RU 2671290 C1 RU2671290 C1 RU 2671290C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- preamplifier
- input
- piezoelectric element
- grounded
- Prior art date
Links
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H1/00—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
- G01H1/04—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of vibrations which are transverse to direction of propagation
- G01H1/08—Amplitude
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring 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
- G01P15/09—Measuring 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
Abstract
Изобретение относится к области метрологии, в частности к пьезотехнике. Пьезоэлектрический преобразователь состоит из пьезоэлектрического элемента, закрепленного внутри корпуса, один вывод которого заземлен, и предусилителя. При этом в схему введен электронный ключ, первый выход которого соединен с входом предусилителя, а второй выход является выходом устройства и соединен с выходом предусилителя, общий вывод которого заземлен, при этом выход устройства соединен с управляющим выводом электронного ключа, вход которого соединен с другим выводом пьезоэлемента. Технический результат - расширение диапазона измерения амплитуды измеряемого ускорения. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области пьезотехники и может быть использовано для измерения параметров вибрации и удара, а также в смежных областях науки и техники в качестве датчика динамического давления и датчика силы.
Известен пьезоэлектрический преобразователь АР 2098 (см. Каталог фирмы ООО «ГлобалТест», 2017 г., стр. 59), состоящий из пьезокерамического элемента, закрепленного внутри корпуса, и предусилителя. Вышеуказанное устройство является наиболее близким по заявляемой сущности к заявляемому устройству и поэтому выбрано в качестве прототипа.
Недостатками вышеуказанного устройства являются ограниченный диапазон измерения амплитуды измеряемого ускорения.
Решаемой технической задачей заявляемого изобретения является расширение области применения.
Достигаемым техническим результатом заявляемого изобретения является расширение диапазона измерения амплитуды измеряемого ускорения за счет возможности уменьшения коэффициента преобразования при подключении к выходу пьезоэлектрического преобразователя внешнего усилителя.
Для достижения технического результата в пьезоэлектрическом преобразователе, состоящем из пьезокерамического элемента, закрепленного внутри корпуса, один вывод которого заземлен, и предусилителя, новым является то, что введен электронный ключ, первый выход которого соединен с входом предусилителя, а второй выход является выходом устройства и соединен с выходом предусилителя, общий вывод которого заземлен, при этом выход устройства соединен с управляющим выводом электронного ключа, вход которого соединен с другим выводом пьезоэлемента.
Новая совокупность существенных признаков в заявляемом устройстве позволяет расширить область применения путем расширения диапазона измерения амплитуды измеряемого ускорения.
На фигуре приведена структурная схема заявляемого устройства.
Пьезоэлектрический преобразователь состоит из пьезоэлектрического элемента 1, закрепленного внутри корпуса 2, один вывод которого заземлен, предусилителя 3, электронного ключа 4, первый выход которого соединен с входом предусилителя 3, а второй выход является выходом устройства и соединен с выходом предусилителя 3, общий вывод которого заземлен, при этом выход устройства соединен с управляющим выводом электронного ключа 4, вход которого соединен с другим выводом пьезоэлемента 1.
Устройство работает следующим образом.
При подключении пьезоэлектрического преобразователя к внешнему усилителю с зарядовым входом, он работает как вибропреобразователь с зарядовым выходом. Сигнал с пьезоэлемента 1 через электронный ключ 4 поступает на вход усилителя заряда, на выходе которого формируется напряжение, пропорциональное изменению заряда на пьезоэлементе 1. При подключении пьезоэлектрического преобразователя к внешнему усилителю с входом стандарта IEPE, он работает как вибропреобразователь со встроенной электроникой. Сигнал с пьезоэлемента 1 через электронный ключ 4 поступает на предусилитель 3, который работает по стандарту IEPE. На выходе предусилителя 3 формируется напряжение, пропорциональное изменению заряда на пьезоэлементе 1. Электронный ключ 4 переключается напряжением смещения, которым питается предусилитель 3 при подключении пьезоэлектрического преобразователя ко входу устройства стандарта IEPE.
Устройство опробовано на предприятии ООО «ГлобалТест». Был разработан макетный образец вибропреобразователя в металлическом корпусе, габаритные размеры которого составили d=19 мм, h=31,5 мм. Коэффициент преобразования в зарядовом режиме 20 пКл/g, в режиме стандарта IEPE - 20 мВ/g. Максимальное значение амплитуды измеряемого ускорения в режиме стандарта IEPE составило 250g, в зарядовом режиме - 5000g.
Claims (1)
- Пьезоэлектрический преобразователь, состоящий из пьезоэлектрического элемента, закрепленного внутри корпуса, один вывод которого заземлен, и предусилителя, отличающийся тем, что введен электронный ключ, первый выход которого соединен с входом предусилителя, а второй выход является выходом устройства и соединен с выходом предусилителя, общий вывод которого заземлен, при этом выход устройства соединен с управляющим выводом электронного ключа, вход которого соединен с другим выводом пьезоэлемента.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017140354A RU2671290C1 (ru) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | Пьезоэлектрический преобразователь |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017140354A RU2671290C1 (ru) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | Пьезоэлектрический преобразователь |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2671290C1 true RU2671290C1 (ru) | 2018-10-30 |
Family
ID=64103261
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017140354A RU2671290C1 (ru) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | Пьезоэлектрический преобразователь |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2671290C1 (ru) |
Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU236038A1 (ru) * | Многоточечное устройство для измерения и регистрации вибрационных ускорений | |||
SU149927A1 (ru) * | 1961-06-09 | 1961-11-30 | А.Е. Колесников | Способ градуировки пьезоэлектрических приемников вибраций |
US4009447A (en) * | 1972-07-28 | 1977-02-22 | Kistler Instrumente Ag | Amplifier arrangement with zeroing device for piezoelectric transducers |
SU838591A1 (ru) * | 1979-09-25 | 1981-06-15 | Предприятие П/Я В-8916 | Способ определени коэффициента пре-ОбРАзОВАНи пьЕзОАКСЕлЕРОМЕТРА |
SU1255872A1 (ru) * | 1984-05-28 | 1986-09-07 | Предприятие П/Я В-8759 | Виброизмерительное устройство |
SU1392391A1 (ru) * | 1986-07-17 | 1988-04-30 | Специальное конструкторское бюро "Виброприбор" | Виброметр |
US5130600A (en) * | 1989-06-02 | 1992-07-14 | Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd. | Acceleration sensor |
US5155396A (en) * | 1989-10-03 | 1992-10-13 | Marelli Autronica Spa | Integrated interface circuit for processing the signal supplied by a capacitive sensor |
SU1820337A1 (en) * | 1991-02-27 | 1993-06-07 | N Proizv Delfin Diagnostika So | Method of calibrating vibromeasuring section |
RU2098777C1 (ru) * | 1995-09-29 | 1997-12-10 | Товарищество с ограниченной ответственностью Фирма "ДИАМЕХ" | Микропроцессорный виброметр |
WO2000016853A1 (en) * | 1998-09-21 | 2000-03-30 | St. Jude Medical Ab | Medical implant |
US7109636B2 (en) * | 2003-09-08 | 2006-09-19 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dynamic-quantity sensor |
RU99158U1 (ru) * | 2010-06-18 | 2010-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" | Устройство дистанционного измерения коэффициента преобразования пьезоэлектрического акселерометра |
EP2300790B1 (en) * | 2008-05-13 | 2014-07-02 | Brüel & Kjaer Sound & Vibration Measurement A/S | Method and apparatus for in situ test of sensors and amplifiers |
US9770826B2 (en) * | 2013-11-05 | 2017-09-26 | Seiko Epson Corporation | Force detecting device, robot, electronic component conveying apparatus |
-
2017
- 2017-11-20 RU RU2017140354A patent/RU2671290C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU236038A1 (ru) * | Многоточечное устройство для измерения и регистрации вибрационных ускорений | |||
SU149927A1 (ru) * | 1961-06-09 | 1961-11-30 | А.Е. Колесников | Способ градуировки пьезоэлектрических приемников вибраций |
US4009447A (en) * | 1972-07-28 | 1977-02-22 | Kistler Instrumente Ag | Amplifier arrangement with zeroing device for piezoelectric transducers |
SU838591A1 (ru) * | 1979-09-25 | 1981-06-15 | Предприятие П/Я В-8916 | Способ определени коэффициента пре-ОбРАзОВАНи пьЕзОАКСЕлЕРОМЕТРА |
SU1255872A1 (ru) * | 1984-05-28 | 1986-09-07 | Предприятие П/Я В-8759 | Виброизмерительное устройство |
SU1392391A1 (ru) * | 1986-07-17 | 1988-04-30 | Специальное конструкторское бюро "Виброприбор" | Виброметр |
US5130600A (en) * | 1989-06-02 | 1992-07-14 | Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd. | Acceleration sensor |
US5155396A (en) * | 1989-10-03 | 1992-10-13 | Marelli Autronica Spa | Integrated interface circuit for processing the signal supplied by a capacitive sensor |
SU1820337A1 (en) * | 1991-02-27 | 1993-06-07 | N Proizv Delfin Diagnostika So | Method of calibrating vibromeasuring section |
RU2098777C1 (ru) * | 1995-09-29 | 1997-12-10 | Товарищество с ограниченной ответственностью Фирма "ДИАМЕХ" | Микропроцессорный виброметр |
WO2000016853A1 (en) * | 1998-09-21 | 2000-03-30 | St. Jude Medical Ab | Medical implant |
US7109636B2 (en) * | 2003-09-08 | 2006-09-19 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dynamic-quantity sensor |
EP2300790B1 (en) * | 2008-05-13 | 2014-07-02 | Brüel & Kjaer Sound & Vibration Measurement A/S | Method and apparatus for in situ test of sensors and amplifiers |
RU99158U1 (ru) * | 2010-06-18 | 2010-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" | Устройство дистанционного измерения коэффициента преобразования пьезоэлектрического акселерометра |
US9770826B2 (en) * | 2013-11-05 | 2017-09-26 | Seiko Epson Corporation | Force detecting device, robot, electronic component conveying apparatus |
US20170282377A1 (en) * | 2013-11-05 | 2017-10-05 | Seiko Epson Corporation | Force detecting device, robot, electronic component conveying apparatus |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Каталог фирмы ООО "ГлобалТест", 2017 г., стр. 59 URL: http://globaltest.ru/wp-content/uploads/2015/10/Katalog-produkcii-OOO-GlobalTest.pdf. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Levinzon | Fundamental noise limit of piezoelectric accelerometer | |
US3031591A (en) | Pressure measuring gage | |
CN106291408B (zh) | 基于磁致伸缩体和驻极体的磁电转换器 | |
CN114207399B (zh) | 应变测量电路 | |
RU2671290C1 (ru) | Пьезоэлектрический преобразователь | |
RU2485550C1 (ru) | Устройство для измерения инфразвуковых колебаний среды | |
US9766142B1 (en) | Magnetic force sensor systems and methods | |
RU2702808C1 (ru) | Датчик аэрометрических давлений | |
JP4172468B2 (ja) | 渦巻き型振動検知器 | |
US3917936A (en) | Method and apparatus for measuring the cross-correlation of two dynamic mechanical quantities | |
Ágoston | Studying and Modeling Vibration Transducers and Accelerometers | |
RU2621467C1 (ru) | Малогабаритный датчик удара | |
US20230123365A1 (en) | Sensor and sensor processing device | |
RU2566411C1 (ru) | Пьезоэлектрический акселерометр | |
Sinatra et al. | Self-generating microsensor with meander architecture for performance enhancement in inertial systems | |
JP5496515B2 (ja) | 加速度センサ回路及び3軸加速度センサ回路 | |
EP4145099A1 (en) | Strain measuring assembly | |
RU106361U1 (ru) | Датчик колебаний | |
García et al. | Design, modeling, and construction of a low frequency bimorph-piezoelectric accelerometer | |
Kirankumar et al. | Design and simulation of MEMS capacitive pressure sensor | |
Katalin | STUDIING AND MODELLING ACCELEROMETERS WITH PIEZOELECTRIC AND CAPACITIVE SENSING ELEMENTS | |
SU113183A1 (ru) | Устройство дл измерени ускорений | |
RU2553422C1 (ru) | Способ регулировки коэффициента преобразования пьезоэлектрического акселерометра | |
Matlis et al. | A. C. Plasma Anemometer for Hypersonic Mach Number Experiments | |
CN117870844A (zh) | 利用二阶惯性系统谐振特性实现的谐振高灵敏检测声矢量水听器及其设计方法和工作方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191121 |