Пьезорезонансный акселерометр

, Бюллетень РЙ 8 СССР вв Леван язвврвтеи я вткрытяй(71) Заявитель 5 Й) ПЬЕЗОРЕЗОНАНСНЫЙ АКСЕЛЕРОМ 2рукции оказывается также недостаточной.Цель изобретения - повышение чувствительности и помехозащищенности акселерометра.Указанная;цель достигается тем, что корпус выполнен в виде кольца, на противоположных торцах которого расположены взаимно перпендикулярно пьезоэлементы, между которыми на их серединах установлена инерционная масса.Пьезоэлементы предварительно напряжены посредством вийтов, располо женных параллельно одному из пьезоэлементов по обе его стороны, соеди няющих противоположные поверхности корпуса.Внутри корпуса р жены два винта для создания ной стяжки корпуса.Инерционнаяизмеряемого уск нои ометр, 15онстен также виброаксел ый на основе рамной Извес построен рукции Пьезоработают чувствитиваетв, нобоковой асполо началь сл нс Изобретение относится к измеритель" технике, а именно к технике измерения линейных и вибрационных ускорений, преимущественно малых - единицы и доли единиц м/с 2.Известны пьезорезонансные акселерометры, содержащие пьезоэлементы и инерционную массу 11 1,Конструкция этих акселерометров предусматривает работу пьезоэлементов в режиме сжатия-растяжения, что не всегда обеспечивает необходимую чувствительность. лементы даннои конст на изгиб, что увели льность акселерометр также к увеличению и льности. Но во многи твительность рамной масса под деиствиеморения оказывает воз3 10009действие на середины жесткозакрепленных по концам пьезоэлементов. перпендикулярно их продольной оси.При этом небольшое воздействие инер"ционной массы вызывает значительныенапряжения растяжения в материалепьезоэлементов в соответствии с законами сопротивления материалов: напряжение растяжения в тонкой длиннойпластине, жестко защемленной по кон" фцам, обратно пропорционально стрелепрогиба.Этот эффект вызывает повышениечувствительности акселерометра,Расположение пьезоэлементов вэаим,но перпендикулярно приводит к увели-,чению поперечной жесткости системыпьезоэлементы - инерционная масса,а это обеспечивает уменьшение поперечной чувствительности. 26На фиг, представлен предлагаемыйакселерометр; на фиг. 2 - то же видсверху.Акселерометр содержит кольцевойкорпус 1, на котором с разных г:.:2торцов взаимно перпендикулярно закреп-лены два кварцевых пьезорезонатора 2и 3. К пьезорезонаторам, между ними,жестко укреплена инерционная масса 4,Корпус стянут двумя винтами 5, кото-, зрце деформируя его, создают .в пьезорезонаторах начальные механическиеНапряжения; в пьезореаонаторе 2 сотне, а в пьезорезонаторе 3 - растяжение. .35Устройство работает следующимоб-разом,Измеряемое виброускорение, действующее по оси кольцевого корпуса перпендикулярно пьезореэонаторам, передается с объекта на корпус 1, а снего через пьезорезонаторы 2 и 3 - наинерционную массу 4. Инерционная масса под действием ускорения оказываетвоздействие на пьезорезонаторы, вызывая в них дополнительные механическиенапряжения одного знака - растяжение.Например, если в данный момент времени инерционная масса стремится смес 19 4титься вверх (по чертежу), то в пьезорезонаторе 2 начальное напряжение сжа" тия Йс уменьшится на величину да в пьезореэонаторе 3 начальное растяжение ДР увеличится на аЙ . Соответ: ственно изменяются и резонансные частоты пьезорезонаторов. Если же инерционная масса стремится переместиться вниз, то изменения начальных механических напряжений пьезореэонаторов и их частоты получают противоположный знак,Пьезорезонаторы 2 и 3 включаются в схемы автогенераторов. Схема обра-. ботки частотных сигналов может быть выбрана различной в зависимости от конкретных задач. Например, сигналы с автогенераторов можно подать на частотные детекторы, а далее - на суммирующий усилитель.формула изобретения1. Пьезорезонансный акселерометр, содержащий корпус с установленными в нем пьезоэлементами и инерционной массой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности, корпус выполнен в виде кольца, на противоположных торцах которого расположены взаимно перпендикулярно 1 пьезоэлементы, между которыми на их серединах установлена инерционная масса.2. Акселерометр по п.1, о т л ич а ю щ и й с я. тем, что пьезоэлементы предварительно напряжены посредством винтов, расположенных параллельно одному из пьезоэлементов по обе его стороны, соединяющих противоположные поверхности корпуса.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Малов В.В. Пьезорезонансныедатчики, И., "Энергия", 1978,рис,5,-11 а-ж.2. Там же, рис. 5-11 э (прототип).Ватрушкина Тираж 871 ИИПИ Государственного по делам изобретений и 035, Москва, Ж, Рауак тий наб отк а тавееевав е ее тюте Филиал ППП "Патент Ужгород, ул. Проектная Редактор С.Пека Подписноомитета СССР