Пьезоэлектрический акселерометр

ьа 1 оз Саеетския Сацизлиети 1 ескик Ресг 1 уй 11 ин(51) аявлено 26,12.75 21 2 с присоединением заявки23) ПриоритетОпубликовано 15.05,77. Бюллетень18 Госудврствеииыи комитет Совете Министров СССР 3) УДК 531.768(088,8 по делам изабретеиий и открытий, Н, Вуколо 71) Заявитель ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧ ЕСКИЙ АКСЕЛ ЕРОМЕТР Дата опубликования описапи Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения вибрации и удара и может быть использовано при измерении вибрационных и ударных процессов на современных изделиях при 5 воздействии широкого диапазона влияющих факторов.Известны пьезоэлектрические акселерометры с одним или двумя пьезопреобразователями, установленными на основании и работаю щими на сжатие. Они имеют высокую собственную частоту и чувствительность, однако наряду с этим слабо защищены от воздействия влияющих факторов, например деформации основания и перепадов температуры объ екта или окружающей среды. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является пьезодатчик ускорений, содержащий основание, на одной стороне которого установлен пьезопреобразователь с инерционным 20 грузом, создающий под действием ускорения полезный сигнал, а на другой стороне в полости симметрично порвому установлен второй пьезопреобразователь с такими же характеристиками без инерционного груза. Оба преоб разователя в 1 елючены последовательно, При деформации основания или изменении температуры датчика на обоих преобразователях возникают паразитные сигналы, однако на пьезопреобразователе без груза паразитный 30 сигнал имеет противоположную полярность. За счет этого достигается компенсация паразитных сигналов.Однако основание, с обеих сторон которого расположены пьезоэлементы для обеспечения вь 1 сокой собственной частоты, что нсобходи.,1 о при вибрационных испытаниях современных изделий должно их 1 еть большую жесткость, а следовательно, и большую толщину. Это в свою очередь ведет к с 11 ижени 1 о точности акселерометра та 1" 1 ак паразптпые возмущения (деформация, температура) вьзывают разные сигналы на пьезопреобразоватслях причем разность тем больше, чем далыце один пьезоэлемент удален от другого (больше толщина основания), а значит степень их компенсации - слабее. Наличие же в схеме подгоночного конденсатора не устраняет полностью это влияние, так как он может быть настроен на комйенсацию только какого-либо одного влияющего фактора, Кроме того, пьезопреобразоател без груза используемый для 1 Омпенсации, снижает чувствительность акселерометра, так как этот пьезопреобразователь является нагрузкой и не создает полезного сигнала.Целью изобретения является повышение точности и чувствительности. В Описывае 1 ом акселерометре это дсиасяоснование выполнено в виде набора дисков, соединенных прокладками по опорным поверхПодписнов СССР Тираж 1106омитета Совета Министретений и открытий5, Раушская наб., д. 415 Изд.426Государственногопо делам нзо3035, Москва, Л( аказ 1154/10ЦНИИПИ. Сапунова, 2 ипография ностям и образующих монолитный пакет; инерционный груз выполнен в виде нескольких отдельных элементов, располохкенных па дисках основания; пьезопреобразователи выполнены в виде отдельных элементов, расположенных между дисками основания и элементами инерционного груза, причем оси поляризации 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 поверхностях дисков и скрепленных между собой в монолитный пакет. На обеих сторонах дисков установлены одинаковые пьезопреобразователи 3 с укрепленными на них элементами инерционного груза 4. Инерционные грузы (кроме крайних) соприкасаются торцовыми поверхностями с пьезоэлементами, установленными на соседних дисках, и образуют также монолитный пакет.При действии ускорения вдоль оси акселерометра преобразователи на разных сторонах дисков испытывают разную деформацию (растяжение или сжатие). При воздействии же неизмеряемых компонент, например ускорения, перпендикулярного к оси акселерометра,или влияющих факторов все пьезопреобразователи испытывают деформацию одного знака, Соответствующее включение преобразователей позволяет суммировать абсолютные Ве личины полезных сигналов и вычесть паразитные. Для этого нужно, например, чтобы направление поляризаций всех преобразователей было одинаковым, а все элементы инерционного груза - соединены между собой.10 Выходной сигнал снимается с груза и основания. Пьезоэлектрический акселерометр, содержа 15 щнй основание, инерционный груз и пьезопреобразователи, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности и чувствительности, его основание выполнено в виде наборадисков, соединенных прокладками по опорным20 поверхностям и образующих монолитный пакет; инерционный груз выполнен в виде нескольких отдельных элементов, расположенных на дисках основания; пьсзопреобразователи выполнены в виде отдельных элементов,25 расположенных между дисками основания иэлементами инерционного груза, причем осиполяризации преобразователей направлены водну сторону, а элементы груза электрическисоединены между собой,