SU928233A1 - Piezoelectric measuring converter of acceleration - Google Patents

Piezoelectric measuring converter of acceleration Download PDF

Info

Publication number
SU928233A1
SU928233A1 SU802958334A SU2958334A SU928233A1 SU 928233 A1 SU928233 A1 SU 928233A1 SU 802958334 A SU802958334 A SU 802958334A SU 2958334 A SU2958334 A SU 2958334A SU 928233 A1 SU928233 A1 SU 928233A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
electrodes
discharge
acceleration
resistor
mass
Prior art date
Application number
SU802958334A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Константинович Ерофеев
Владимир Петрович Кудрявцев
Александр Павлович Смирнов
Original Assignee
Ленинградский Ордена Красного Знамени Механический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ленинградский Ордена Красного Знамени Механический Институт filed Critical Ленинградский Ордена Красного Знамени Механический Институт
Priority to SU802958334A priority Critical patent/SU928233A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU928233A1 publication Critical patent/SU928233A1/en

Links

Description

II

Изобретение относитс  к измерению параметров движени , в частностик пьезоэлектрическим измерительным пре-образовател м , предназначенным дл  измерени  ударных ускорений, и может быть использовано дл  измерений усилий и давлений.The invention relates to the measurement of motion parameters, in particular, piezoelectric transducers, designed to measure shock accelerations, and can be used to measure forces and pressures.

Известные измерительные преобразователи ускорений имеют относительно низкую помехозащищенность вследствие того,что электроды пьезоэлементов имеют непосредственное подсоединение к соединительному кабелю, длина которого , а следовательно, и уровень создаваемых помех может быть значительным П .Known measuring transducers of accelerations have a relatively low immunity due to the fact that the electrodes of the piezoelectric elements are directly connected to the connecting cable, the length of which, and hence the level of interference, may be significant.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемым результатам  вл етс  устройство, содержащее массу чувствительного элемента, установленную на пьезоэлементе , закрепленном в корпусе, и соединительный кабель tZ.Closest to the proposed technical essence and the achieved results is a device containing the mass of the sensing element mounted on a piezoelectric element mounted in the housing, and a connecting cable tZ.

Недостатком этого устройства  вл етс  относительно низка  чувствительность при дистанционном измерении ударных ускорений, обусловленна  значительной емкостью, вносимой соединительным кабелем, и низка  помехозащищенность.A disadvantage of this device is the relatively low sensitivity in remote measurement of shock accelerations due to the large capacitance introduced by the connecting cable and low noise immunity.

Целью изобретени   вл етс  повышение помехозащищенности.The aim of the invention is to improve the noise immunity.

Поставленна  цель достигаетс  тем, The goal is achieved by

10 что в устройство введены последовательно соединенные между собой разр дник и резистор, подключенные к электродам,а соединительный кабель подключен к резистору.10 that the device and the resistor connected in series with the electrodes are connected in series with the device, and the connecting cable is connected to the resistor.

tsts

На фиг.1 представлена упрощенна  конструктивна  схема пьезоэлектрического измерительного преобразовател ; на фиг.2 - его электрическа  схема.Figure 1 shows a simplified structural diagram of a piezoelectric measuring transducer; 2 is his electrical circuit.

Пьезоэлектрический измерительный Piezoelectric measuring

Claims (1)

20 преобразователь ускорени  см.фиг.1) содержит.основание 1 корпуса, на котором размещены пьезоэлемент 2, выполненный в виде шайбы и нагруженный массой 3, выполн ющий одновремен но и функцию электрода пьезоэлемента 2, 3 пазах массы 3 установлены резистор -( и разр дник 5 изолированные от массы 3с помощью трубок 6 выполненных из изол ционного материа ла. Один конец резистора электрическ соединен с основанием корпуса 1, а другой - с центральным штырем разъем 7 и одновременно с одним из электродов разр дника 5. Масса 3, пьезоэлемент 2,и основание 1, которое  вл етс  одновременно и вторым злектродом пьезоэлемента, склеены между собой . Дл  балансировки массы 3 в ней имеетс  полость 8. Дл  устранени  8J|и ни  внешней среды к основанию 1 преобразовател  крепитс  крышка 9. Разр дник 5 может быть вакуумным либо газозаполненным. Перед измерением преобразователь завинмиаают в резьбовое отверстие, заранее подготовленное в объекте. Ос отверсти  совпадает с направлением измер емой компоненты ускорени . К разъему 7 привиимивают ответную час разъема соединительного кабел  {на фиг.2 не показан). Другой разъем со динительного кабел  подключает ко в ду усилительно-согласующего блока. Пьезоэлектрический измерительный преобразователь ускорений работает следующим образом. При наличии ускорени  W (см. фиг.1) пьезоэлемент 2 испытывает инерционное воздействие от массы 3. При деформации пьезозлемента 2 на его поверхности возникают электрические зар ды. Так как измер емое ускорение не может мен тьс  мгновен но, то по мере его нарастани  пропорционально растут зар д и разност потенциалов между электродами 10 пьезоэлемента 11 (см,фиг.2), а следовательно , и на электродах разр дника 12.. Сопротивление разр дника 12 до наступлени  пробо  равно сопротивлению изол ции, которое на нескольк пор дков больше величины сопротивлени  резистора 13. Поэтому напр жение на электродах разр дника прак тически до наступлени  пробо  равно напр жению на электродах пьезоэлемемта . 8 момент превышени  значени  9 4 про(5ивного напр жени  разр дника происходит искровой разр д. 8 момент разр да сопротивление разр дника 12 резко падает,при этом через него протекает ток короткого замыкани , в результате чего на резисторе 13 возникает кратковременный импульс напр жени . Длительность импульс определ етс  временем пробо , который прекращаетс  как только разность потенциалов между электродами 10 не уменьшитс  до напр жени  погасани  разр дника 12, flo мере дальнейшего нарастани  ускорени  зар д на электродах 10 и разность потенциалов снова будут расти до наступле ни  следующего искрового разр да в разр днике 12. Описанный процесс будет повтор тьс  по мере нарастани  ударного ускорени . Таким образом, за врем  нарастани  ускорени  на резисторе 13 по вит7 с  сери  коротких импульсов напр мени , которые через соединительный кабель 14поступают на согласующий усилитель и далее на измерительную аппаратуру (на фиг.2 не показаны). Число импульсов и интервалы времени между ними несут в себе информацию об измер емом ударном ускорении. За счет относительно большой импульсной мощности по сравнению с мощностью сигнала при непосредственном непрерывном измерении зар да на электродах улучшаетс  помехозащищенность при измерени х, при этом имеетс  возможность проводить измерени  ударных ускорений при значительном удапении измерительной аппаратуры от места установки пьезоэлектрического измерительного преобразовател . Формула изобретени  Пьезоэлектрический измерительный преобразователь ускорени , содержащий массу чувствительного элемента, устаиовленнуо на пьезоэлементв, закрепленном в корпусе, и соединительный кабель,отличающийс  тем, что, с целью повышени  помехозащищенности , в него введены последовательно соединенные между собой разр дник и резистор, подключенные к электродам, а соединительный кабель подключён к резистору.20, the acceleration transducer see Fig. 1) contains a base 1 of the housing on which piezoelectric element 2 is placed, made in the form of a washer and loaded with a mass 3, which simultaneously performs the function of the electrode of the piezoelectric element 2, 3, and the grooves of mass 3 have a resistor (and Unicycle 5 insulated from mass 3 with the help of tubes 6 made of insulating material. One end of the resistor is electrically connected to the base of the housing 1 and the other with the central pin connector 7 and simultaneously with one of the electrodes of the discharge element 5. Mass 3, piezoelectric element 2, and base 1 to The second is also the second electrode of the piezoelectric element, glued together. There is a cavity 8 for balancing the mass 3. To eliminate 8J and the external environment, the cover 9 is attached to the base 1 of the converter. Discharger 5 can be vacuum or gas-filled. Before the measurement The converter is screwed into a threaded hole prepared in advance in the object. The hole aperture coincides with the direction of the measured acceleration component. To the connector 7, the response time of the connector of the connecting cable is invoked (not shown in FIG. 2). Another connector of the power cable connects to the amplifier and matching unit. Piezoelectric measuring transducer accelerations is as follows. In the presence of acceleration W (see Fig. 1), piezoelectric element 2 experiences inertial action from mass 3. When a deformation of piezotlement 2 occurs, electric charges appear on its surface. Since the measured acceleration cannot change instantaneously, as it increases, the charge and potential difference between the electrodes 10 of the piezoelectric element 11 (see, Fig.2) and, consequently, on the electrodes of the discharge sensor 12, increase proportionally. Resistance The sensor 12 before the onset of the breakdown is equal to the insulation resistance, which is several orders of magnitude greater than the resistance value of the resistor 13. Therefore, the voltage on the discharge electrodes is almost equal to the voltage on the piezoelectric electrodes. 8 moment of exceeding the value of 9 4 pro (of the voltage of the discharge voltage, the spark discharge occurs. 8 moment of discharge, the resistance of the discharge current 12 drops sharply, and a short circuit current flows through it, resulting in a short-term voltage pulse across the resistor 13. The pulse duration is determined by the time of the breakdown, which stops as soon as the potential difference between the electrodes 10 does not decrease until the voltage of the extinguishing of the discharge signal 12, flo as the charge acceleration increases further on the electrodes 10 and the sweat difference The accelerations will increase again until the next spark discharge in discharge 12. The described process will repeat as the shock acceleration increases. Thus, during the acceleration rise time on the resistor 13 through vit7 with a series of short pulses of voltage through the connecting cable 14 are fed to the matching amplifier and then to the measuring equipment (not shown in figure 2.) The number of pulses and the time intervals between them carry information about the measured shock acceleration. Due to the relatively high pulse power compared to the signal power with direct continuous measurement of the charge on the electrodes, the noise immunity of the measurements is improved, while it is possible to measure shock accelerations with significant removal of the measuring equipment from the installation site of the piezoelectric measuring transducer. Claims of the Invention A piezo-electric acceleration transducer containing a mass of a sensing element mounted on a piezoelectric element fixed in a housing and a connecting cable, characterized in that, in order to increase the noise immunity, a series-connected rider and resistor connected to the electrodes are inserted into it, and the connecting cable is connected to the resistor.
SU802958334A 1980-07-15 1980-07-15 Piezoelectric measuring converter of acceleration SU928233A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802958334A SU928233A1 (en) 1980-07-15 1980-07-15 Piezoelectric measuring converter of acceleration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802958334A SU928233A1 (en) 1980-07-15 1980-07-15 Piezoelectric measuring converter of acceleration

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU928233A1 true SU928233A1 (en) 1982-05-15

Family

ID=20908977

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802958334A SU928233A1 (en) 1980-07-15 1980-07-15 Piezoelectric measuring converter of acceleration

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU928233A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4085349A (en) Piezo electric transducer for measuring instantaneous vibration velocity
EP0525549A2 (en) Acceleration sensor with self-test, and circuit therefor
FR2512229A1 (en) TWO CONDUCTOR MULTIPLEXED TRANSDUCER IMPLANTABLE IN THE BODY
US3374663A (en) Vibration detector
JPH0454165B2 (en)
US2650991A (en) Accelerometer
US2391966A (en) Accelerometer
US4473768A (en) Piezoelectric force-balance accelerometer system
SU928233A1 (en) Piezoelectric measuring converter of acceleration
GB1508527A (en) Measurement of force/velocity characteristic
US3070996A (en) Mechanical impedance meter
US2548947A (en) Pressure measuring device
US3196974A (en) Fast acting sensitive pressure switch
US2536802A (en) Accelerometer
US4945755A (en) Acceleration detector with parallel ground paths
GB2033584A (en) Accelerometers
SU527665A1 (en) Piezoelectric accelerometer
SU685986A1 (en) Accelerometer
CA1074434A (en) Piezo electric transducer for measuring instantaneous vibration velocity
SU964549A1 (en) Piezoelectric acceleration transducer
JPS5624590A (en) Underground water level measuring apparatus
ES8501143A1 (en) Device for reading the result of a drum counter.
SU1040423A1 (en) Piezoelectric acceleration converter
SU1041965A1 (en) Device for locating short circuit in cable line
SU1151890A1 (en) Acceleration meter