SU1598217A1 - Датчик ускорени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области акустических измерений и может быть использовано, в частности, дл  измерений векторно-фазовой структуры звукового пол . Цель изобретени  - повышение чувствительности датчика ускорени . Сущность изобретени  заключаетс  в том, что пьезоэлектрический преобразователь выполнен в виде металлического тонкого кольца 2 с отношением внутреннего и внешнего радиусов, равным R_O / R = 0,43, и кольца пьезокерамики 3, наклеенной на внешнюю сторону металлического кольца 2 с отношением ширины пьезокерамического кольца 3 к внешнему радиусу 0,2≤Δ/R≤0,3. При этом внутренн   сторона каждого металлического кольца 2 по внутреннему его радиусу через выступы на торцах инерционной массы 1 соединена с соответствующими концами инерционной массы 1, а отношение толщин металлического 2 и пьезокерамического 3 колец удовлетвор ет соотношению H/D≥1.

Description

сд

со

00

ю

у////.

у///у

Изобретение относитс  к акустическим измерени  м и может быть использовано , в частности, дл  измерений век- торно-фазовой структуры звукового пол .

Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности.

На чертеже представлен датчик ус корени .

Датчик ускорени  состоит из инерционной массы % металлического кольца 2 и пьезоэлектрического кольца 3.

Суть изобретени  состоит в следующем .

Дл  круглой металлической пластинки в форме кольца, закрепленного по внешнему контуру и свободного по внутреннему, уравнение, равновеси  имеет вид

О, .

где - смещение точки срединной поверхности.

Граничные услови , соответствующие силе F, приложенной по внутреннему контуру, запишутс  в виде

Г, , lr. °

где R, г - соответственно внешний

-и внутренний радиусы металлического кольца 2.

Ehl.,J 12(1 ) г dr. г dr

.А).

. агзЛ

1598217

мации . Величина U определ етс  следующим выражением:

«-гЬ-0 1rFr ,

где Е, - модуль Юнга и коэффициент Пуассона материала- кольца.

Решение приводит к следующему соотношению:

10

15

20

25

30

35

R-д

Зависимость у,д в функ изменени  отношени  t имеет максимальное значение при t О, Чувствительность поедлагаемого дат чика ускорени  будет выше по сравн нию с чувствительностью„датчика ускорени  с равномерно распределе силой, поскольку рычаг силы, дейс вующей на пластину и вызывающей д формацию , будет меньше соответ вующей величины в случае действи  сосредоточенной силы в центре пла тинки.

Величина 6 не имеет резкой за

л,

.

симости от радиуса при 0,2

к

и ширина пьезокерамического кольц определ етс  необходимым значение электрической емкости;преобразова л  и конструктивными соображени м

Claims (1)

1. Выбира  отношение равным 0,, /R таким, что (),. гЗ/11 и располага  пьезокерамику у закр ленного кра  пластинки, получим п вышение чувствительности датчика корени . I Формула изобретен

   Датчик ускорени , содержащий лп линдрическую инерционную массу, диненную с двум  кольцевыми пьез образовател ми, отличающ с   тем, что, с целью повышени  ствительности, каждый пьезоэлект 45 ческий преобразователь соединен металлическим кольцом, по внутре радиусу которого выполнены высту соединенные с инерционной массой причем отношение внутреннего и в Е -него радиусов металлического кол равно , отношение ширины пье преобразовател  к внешнему, радиу равно 0,2±0,3 а толщина металли кого кольца больше преоб , зовател ..

   F-12(1 -& 1

   dr вГЕЬЗ

   г In Го/R

   (2R

   R r R

   -il-) -

   + 21n-|-),

   K.

   Напр жение.на керамике определ - tc  величиной относительной дефор«-гЬ-0 1

   5

   0

   5

   30

   35

   R-д

   Зависимость у,д в функции изменени  отношени  t имеет максимальное значение при t О,. Чувствительность поедлагаемого датчика ускорени  будет выше по сравнению с чувствительностью„датчика ускорени  с равномерно распределенной силой, поскольку рычаг силы, действующей на пластину и вызывающей деформацию , будет меньше соответствующей величины в случае действи  сосредоточенной силы в центре пластинки .

   Величина 6 не имеет резкой завил ,

   .

   симости от радиуса при 0,2 0,3

   к

   и ширина пьезокерамического кольца 3 определ етс  необходимым значением электрической емкости;преобразовател  и конструктивными соображени ми.

   Выбира  отношение равным 0,, /R таким, что (),. гЗ/11 0,3, и располага  пьезокерамику у закрепленного кра  пластинки, получим повышение чувствительности датчика ускорени . I Формула изобретени 

   Датчик ускорени , содержащий ци- линдрическую инерционную массу, соединенную с двум  кольцевыми пьезопре- образовател ми, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  чувствительности , каждый пьезоэлектри- ческий преобразователь соединен с металлическим кольцом, по внутреннему радиусу которого выполнены выступы, соединенные с инерционной массой, причем отношение внутреннего и внеш- него радиусов металлического кольца равно , отношение ширины пьезо- преобразовател  к внешнему, радиусу равно 0,2±0,3 а толщина металлического кольца больше преобра- зовател ..