SU375556A1 - Пьезодатчик ускорений - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к -области Измерительной технИки.

Из,вестны пьезодатчики ускорений, содержащие аанавание, инерадио-нную .маосу « (последовательно включенные в элект|риЧбскую цепь пьезоэлемеиты.

Предложенный пьезодатчик ускорений позвол е г определить резонансы креплени  датчика к Ясследуемо1М|у объекту и уменьшить чувствительность датчика к деформаци м объекта , благодар  тому что льезоэлементы рзсположены симметрич-но относительно друт друга на ;ирот1И1воположных сторонах основа1ни .

На фиг. 1 показан юредложенный иьезодатчик; . на фнг. 2 - дана электрическа  -схема соединени  пьезоэлементов.

Пьезодатчик ускорений содчржит основание /, пьезоэлементы 2 и 3, инерцион ный элемент 4, крыш-ку 5 и антивибрационный кабель 6, им©Ю|ЩИЙ изолированные от основани  / проВОДНИК1И 7, 8 и 9.

Датчик Креп т к исследуемому объекту 10 клеем или винтами. Пьезоэлементы 2 и 3 представл ют собой плоакие пластины, из;готовленные из шьезокерамики ino толщине, на. их поверхности, :К;роме торцов, найос т металлические электроды.

Такие пьезоэлементы имеют отличную от нул  чувствительность « напр жени м ра|ст жен   - сжати  (произвольных иаправле ий.

К воздействию других ендов механических: на|пр жений они не чувствительны. При сборке датчика пьезоэлеманты 2 и 3 приклеивают симметрично на противоположных поверхност х основаюи  / и электроизолируют на основании , нап1ри;мер, глубок1им анодированием последнего. Оси пол ризации пьезоэлементов 2 и 3 ориентируют в противоположных НаправЛ9НИЯХ .

Пьезоэлементы 2 и 3 включены в электрическую цепь последовательно. Под-гонку чувс13Ительнасти льезоэлемента 2 дл  полкой компенсацИи 1сипналов датчика, вызванных деформаци ми исследуемого объекта, осуществл ют выбором электрических ха рактерИ1СТ1Ик при проектировании и шунтирова/нии этого пьезоэлемента емкостью И, подбираемый при калибровке датчика на опециальном стенде.

При калибровке датчика на всследуемом объекте электрические колебани  напр жением UT от генератора проводниками 8 и 9 подаютс  на пьезоэлемент 2. Электрический сигнал , пропорциональный колебани м основани  Л возбуждаемым пьезоэлементом 2, подаетс  в регистрирующее устройство проводниками 7 и 8. Проводник 8 при калибровке Исполызуют .в качестве общего лроводника; прИ измерении гвибрации этот проводник изолируют и в измерительную цепь не (включают. Электрнческие сигналы f/  С тьезоэлементов

. ,,- «.

/

;4

-37S556

2 и в подаютс  в регистрирующее устройствопроводниками 7 и 9.

Пьезодатчик ускорений работает следующим образом.

При воздействии вибрации и деформаций от исследуемого объекта «а датчик в пьезоэлементе 5 вырабатываетс  электрический ситнал , прапардианальный механическим нацр же1ни м от воздействи  инерциониого элемента 4 (И деформаци-й основани  1. В это же врем  под действием деформаций основани  1 в оьезоэлементе 2 ло вл етс  электрический свлна-л, пропорциональный напр жени м раст жени  - сжати  основаии  (к воздействию механических на пр жений других типов пьезоэлеманты 2 и не чувствительны).

Деформации вибрирующего исследуемого объекта 10, передаваемые основанием /, вызывают в пьеЗОелементах 2 и 3 одииаковые ло знаку Напр жени  раст жени  - сжати  и равные 1ПО величине электрические 1сигналы. Противоположна  пол ризаци  пьезоэлементов 2 и 1(3 и схема их В1ключени  обеспечивают вычитание электрических сигналов с пьезоэлемантов .

Выходной электрический 1сипнал t/a датчика пропорционален только ускорению вибрации или удафа исследуемого объекта. В случае отсутстви  деформаций исследуемого объекта льезоэлемент 2 работает как обычна  емкость, включенна  последовательно в измерительную цепь датчика.

При 1калибровке датчика проводниками 8 и 5 на пьеэоэлемент 2 подают элект1рические колебани  f/r от звукового генератора. В пьезоэлементе 2 возбуждаютс  механические колебани  раст жени -сжати  по толщине, которые 1передают1с  основанию 1, вызыва  его колебани . Эт1И -колебани  воспринимаютс  пьезоэлементом 3 и-инерционным элементом 4. На электродах пьезоэлемента 3 .по вл етс  электрический сигнал UK,  роиорциональный колебани м угловой скорости.

4

Предмет изобретени 

Пьезодатчик уско1реннй, содержащий основание , инерционную массу и последовательно включенные в цепь льезоэлембнты, отличающийс  тем, ЧТО, с целью олределени  резонансов креплени  датчика к исследуемому объекту и умйньщени  чув-ствительности датчика к деформаци м объекта, |Пьезоэлеме|Нты (расположены симметрично на Противоположных сторонах основани .

Фиг.1

Фиг. 2