SU527665A1 - Пьезоэлектрический акселерометр - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к измерительной технике.

Дл  измерени  ударных и вибрационных ускорений используютс  пьезоэлектрические акселерометры, например, вьшолненные по схеме с предварительным поджатием пьезоэлемента 2j.

Известны пьезракселерометры, содержащие корпус, поджимной упругий элемент, одну инерционную массу, два пьезоэлемен- та, электрически включенных так , что м&ханические напр жени  одного знака (или сжати , или разжати ), возникающие в пьвзо .элементах под воздействием ускорений, привод т к по влению электрических зар  дов, которые на выходе с пьезоакселеро- метра складываютс . Однако такие пьезо- акселерометры обладают паразитной чувст вительностью к динамическому измерению дав пени , воздейсгвуюшему одновременно с ускорени ми в направпении продопьной оси акселерометра , например, от набегающего потока воздуха, жидкости и т, д. В этом случае возникают большие искажени  по-

лезного сигнала с датчика при измерении, вибрационных или ударных ускорений.

Известен также пьезоэлектрический акселерометр с предварительным поджатием , содержащий корпус, инерционную массу , упругий шоджимной элемент, чувствительные пьезокерамические элементы с токосъемными поверхност ми, выполненными из аквадага l . Однако этот акселерометр также обладает значительной паразитной чувствительностью к динамическому давленто, воздействующему вдоль его продольной оси.

Цель изобретени  - уменьщение чувствительности акселерометра к изменению давлени , воздействующему на акселерометр , и повышение точности измерени  ускорений в данных услови х. Это достигаетс  тем, что инерционна  масса выполнена в виде двух последовательно расположенных частей, между которыми размещен один из пьезоэлеменгов, а другой пьезоэлемен т находи тон между основанлем корпуса и нижней инерциошюй массой. Пьезоэлементы электрически соепинены между со-

бой так, что электрические зар ды, воэ никак цне на обкладках пЪзоэлементов от действи  давлени , компенсируютс  пол- костью, а при действии ускорени  - час тично. Такое i исполнение пъеэоакселеромет pa делает его практически нечувствительным : к воздействию внешнего измен ющего давлени  и- в то же врем  обеспечивает достаточно высокое значение чувствительности к измер емым вибрационным или ударным ускорени м.

На чертеже изображен схематически пьезоэлектрический акселерометр.

На основании 1 корпуса расположены; последовательно пьезоэлемент 2, инерционный элемент 3, пьезоэлемент 4 и инерционный элемент 5. Указанные дегали поджаты к основанию корпуса упругим элементом 6, упирающимс  в крышку 7. ; Последн   крепитс  к основанию 1 корпу са, например, резьбой. Зар ды с пьезо элементов снимаютс  электрическими в ыводами 8. Акселерометр к объекту испытаний крепитс , например, резьбовой шпиль кой 9.

Пьезоакселерометр работает следующим образом. ,...1

Давление Р, действующее на крышку 7, приводит к возникновению в обоих пьезозлементах механических напр жений од- ного знака (сжатие) и одной величины. Ш так как пьезоэлементы 2 и 4 ориентированы электрически навстречу друг другу (направление пол ризации обоих пьезоэ- лементов совпадает), то электрические

зар ды, образующиес  при этом на обоих пьезоэлементах, практически полностью

компенсируютс . В то врем  под воадейст вием ускорени  (например, снимающего оба пье-зоэлемента) на пьезоэлемент 2 действует сила, пропорциональна  суммарной массе двух инерционных элементов

3и 5, а также пьезоэлемента, на пьезсэлеменг

4действует меньша  сила, пропорциональна  только массе элемента 5. Поэтому происхогдит лишь частична  компенсаци  электричеоких зар дов, возникающих на пьезоэлеменгах под воздействием ускорени , и акселерометр чувствителен к ускорени м.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство № 40822О, кл, G О1 Р 15/08, 1972 г.

2.Брюль и Къер. Технические данные май 1972 г. (мод. 4333).