Пьезоэлемент дифференциального частотного пьезодатчика механических величин

ОПИСАНИЕ 351300ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельстваЗаявлено 05.711.Ь 10 ( 1466026/18-10)с присоединением заявки ,йПриоритетОпубликовано 13,1 Х.1972. Бюллетень2Дата опубликования описания 20.1 Х.1972 М,Кл,НОЗ Комитет по деламобретений и открытийри Совете МинистровСССР ДК 53.082,73(088.8 Авторыизобретени В. Малов и М тстунов ковский ордена Трудового Красного Знамени инженерно физический институт аявитель ПЬЕЗОЭЛЕМЕНТ ДИффЕРЕНЦИАЛЬНОГО ЧАСТОТНОГО ПЬЕЗОДАТЧИКА МЕХАНИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИНИзобрет тельной т Извести го частот личин, со блоке - п ла пьез Цель из ности хар технологиобласти измериение относитсяехники.ы пьезоэлементного пьезодатчидержащие дваластине из пьезорезонатора.обретения - снактеристики дчности узла кр ы дифференциальнока механических невыполненных в моно оактивного материагистерезисповышенне ьезоэлемен ижениеатчикаепления та,Это достигается тем, что каждый из пьезорезонаторов соединен с моноблоком двумя перемычками, лежащими в плоскости пьезопластины параллельно одна другой и при соединенными к контуру пьезорезонатора в диаметрально противоположных точках. Перемычкипервого резонатора расположены непараллельно перемычкам второго, причем контролируемое механическое воздействие подводится 20по двум противолежащим торцам пьезопластины и направлено вдоль оси, соединяющей центры резонаторов.На фиг, 1 показан предлагаемый пьезоэлемент. 25Пьезоэлемент содержит пьезопластину 1,пьезорезонаторы 2 и 3 с нанесенными электродами 4 и 5 (вторые электроды пьезорезонаторов находятся на невидимой плоскости пластины под электродами 4 и 5). В пластине 1 ЗО проделаны сквозные отверстия б, 7, 8 и 9. Пьезорезонаторы 2 и 3 соединены с телом пьезопластины 1 через перемычки 10, 11, 12, 13, Пьезорезонаторы подключены в схемы авгогенераторов через токовые выводы 14, 15, 15, 17.Для пояснения принципа действия датчика на фиг. 2 приведена схема нагружения дискового пьезорезонатора 18 усилием 19, прикладываемым к краю пьезоэлемента в диаметрально противоположных точках. Усилие 19 прикладывается под углом а относительно оси 20.На фиг. 3 приведен график зависимости силовой чувствительности 21 от угла а для кварцевых пьезорезонаторов АТ-срезы, обычно используемых в частотных пьезодатчиках. Аналогичными по виду зависимости характеризуются и пьезоэлементы, выполненные на базе других срезов кристалла. Как видно из фиг.З. изменение угла приложения силы а может повлечь за собой изменение силовой чувствительности не только по величине, но и по знаку, Вследствие этого, при подаче усилий на пьезорезонаторы 2 и 3 через перемычки 10, 11 и 12, 13, сориентированные относительно оси 20 под различными углами (фиг. 1), можно обеспечить девиации частот пьезорезонаторов 2 и 3 различными по знаку, тем самым создагь дифференциальную характеристику датчикааказ 3018/14 Изд. Мо 1273 Тираж 4ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий приМосква, Ж, Раушская наб д. 4/5 Подписно ете Министров ССС 1ипография, пр. Сапунова, 2 при подаче нагрузки на край пьезоэлемента по граням 22 и 23.Так, ориентация перемычек 10 и 11 пьезорезонатора 2 под углом к (фиг. 3) приводит к положительным девиациям частоты под действием сжимающего усилия, приложенного к граням 22 и 23, Та же нагрузка, приложенная к пьезорезонатору 3 через перемычки 12 и 13, соориентированные под углом о.з, ведет к отрицательным девиациям частоты этого резонатора. При замене сжимающего усилия растягивающим знаки девиаций часгот обоих пьезорезонаторов изменяются на противоположные. Изменяя ориентацию перемычек, обеспечивают одинаковую силовую чувствительность пьезорезонаторов 2 и 3. Дополнительные пути изменения силовой чувствительности заключаются в вариации размеров перемычек и отверстий. Пьезоэлемент дифференциального частотного пьезодатчика механических величин, содер жащий два выполненных в моноблоке - пластине из пьезоактивного материала - пьезорезонатора, отличающийся тем, что, с целью снижения гистерезисности характеристики датч 1 Ка и пОВышЕния тЕХноЛогичнОСти уЗЛа 10 крепления пьезоэлемента, каждый из пьезорезонаторов соединен с моноблоком двумя перемычками, лежащими в плоскости пьезопластины параллельно одна другой и присоединенными к контуру пьезорезонатора в диамет рально противоположных точках, указанныеперемычки первого резонатора расположены непараллельно перемычкам второго, причем контролируемое механическое воздействие подводится по двум противолежащим торцам 20 пьезопластины и направлено вдоль оси, соединяющей центры резонаторов,