SU558220A1 - Пьезоэлектрический акселерометр - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к измерительной технике , в частности к устройствам дл  измерени  вибрации и удара и может быть использовано при измерении вибрационных и ударных процессов на современных издели х при воздействии широкого диацазона вли ющих факторов.

Известны пьезоэлектрические акселерометры с одним или двум  пьезопреобразовател ми , установленными на основании и работающими на сжатие. Они имеют высокую собственную частоту и чувствительность, однако нар ду с этим слабо защищены от воздействи  вли ющих факторов, например деформации основани  и перепадов температуры объекта или окружающей среды. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  пьезодатчик ускорений, содержащий основание, на одной стороне которого установлен пьезопреобразователь с инерционным грузом, создающий под действием уско|рени  полезный сигнал, а на другой стороне в полости симметрично первому установлен второй пьезопреобразователь с такими же характеристиками без инерционного груза. Оба преобразовател  .ены последовательно. Ири деформации основани  или изменении температуры датчика на обоих преобразовател х возникают паразитные сигналы, однако на пьезопреобразователе без груза паразитный

2

сигнал имеет противополол-сную пол рность. За счет этого достигаетс  компенсаци  паразитных сигналов.

Однако основание, с обеих сторон которого расположены пьезоэле.дгенты дл  обесиеченп  высокой собственной частоты, что необходимо при вибрационных испытани х совре.мснных изделий, должно иметь большую л есткость, а следовательно, и больщую толщину. Это в свою очередь ведет к снижению точности акселерометра , так как napaaiUHHe возмущени  (деформаци , температура) вызывают разные сигналы на пьезопреобразовател х причем разность тем больше, чем дальше один пьезоэлемент удален от другого (больще толщина основани ), а значит степень их компенсации - слабее. Наличие же в схеме подгоночного конденсатора не устран ет полностью это вли ние, так как он может быть настроен на компенсацию только какого-либо одного вли ющего фактора. Кроме того, пьезопреобразователь без груза, используемый дл  компенсации , снижает чувствительность акселерометра , так как этот пьезопреобразователь  вл етс  нагрузкой и не создает полезного сигнала. Целью изобретени   вл етс  повышение точности и чувствительности. В описываемом акселерометре это достигаетс  тем, что его основание выполнено в виде набора дисков, соединенных прокладками по опорным новерхност м и образующих монолитный пакет; инерционный груз выполнен в виде нескольких отдельных элементов, расноложенных на дисках основани ; ньезопреобразователи выполнены в виде отдельных элементов, расположенных между дисками основани  и элементами инерционного груза, причем осн пол ризации преобразователей направлены в одну сторону, а элементы груза электрически соединены между собой.

На чертеже схематически показан описываемый акселерометр.

Его основание состоит из набора дисков 1 и прокладок 2, установленных на опорных поверхност х дисков и скрепленных между собой в монолитный пакет. На обеих сторонах дисков установлены одинаковые пьезопреобразователи 3 с укренлепиыми на них элементами инерционного груза 4. Инерционные грузы (кроме крайних) сонрикасаютс  торцовыми поверхност ми с пьезоэлементами, установленными на соседних дисках, и образуют также монолитный пакет.

При действии ускорени  вдоль оси акселерометра преобразователи на разных сторонах дисков испытывают разную деформацию (раст жение или сжатие). Нри воздействии же неизмер емых компонент, например ускорени , перпендикул рного к оси акселерометра.

или вли ющих факторов все пьезопреобразователи испытывают деформацию одного знака . Соответствующее включение преобразователей позвол ет суммировать абсолютные величины полезных сигналов и вычесть паразитные . Дл  этого нужно, например, чтобы направление пол ризаций всех преобразователей было одинаковым, а все элементы инерционного груза - соединены между собой. Выходной сигнал снимаетс  с груза и основани .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Ньезоэлектрический акселерометр, содержащий основание, инерционный груз и пьезоиреобразователи , отличающийс  тем, что, с целью повыщени  точности и чувствительности , его основание выполнено в виде набора дисков, соединенных нрокладками по опорным поверхност м и образуюи их монолитный пакет; инерционный груз выполнен в виде нескольких отдельных элементов, расположенных на дисках основани ; пьезопреобразователи выполпены в виде отдельных элементов, расположенных между дисками основани  и элементами инерционного груза, причем оси пол ризации преобразователей направлены в одну сторону, а элементы груза электрически соединены между собой.

   .,ZZ2Z.,..