Преобразователь вибраций

и 888) 1.71Элект ические измени. - 1976,вел ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬГГИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИ( 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВИБРАЦИЙ57) Изобретение относится к иэмериельной технике. Цель изобретения -овышение чувствительности и перестойка порога срабатывания преобразоателя вибраций за счет использоваия явления спонтанной поляризации иистервэиса в сегнетоэластиках, Пребразователь содержит консольно зарепленную в корпусе 1 пластину слектродами 2 на ее боковых гранях,2выполненную из монокристалла сегнетоэластика с двумя доменами 3, доменная стенка 4 на границе раздела между которыми располагается и перемещается в процессе работы параллельно грани пластины, на которой закреплена инерционная масса 5. Благодаря этому происходит беспрепятственное перемещение доменной стенки 4 под дей ствием деформирующих усилий, вызываемых вибрациями, что сопровоядается спонтанной деполяризацией доменов и генерированием знакопеременных импульсов тока в сопротивлении 7 нагрузки, подключенном к электродам 2 преобразователя. Пороговый уровень срабатывания преобразователя регулируется с помощью источника напряжения смещения постоянного тока, включенного в цепь его электродов. 1 э.п. ф-лы, 3 ил.1516797 Изобретение относится к измеритель.ной технике и может быть использовано для контроля вибраций в тяжелом,энергетическом и траспортном машино 5строении,Цель изобретения - повышение чувствительности и обеспечение управления уровнем порога срабатывания преобразователя вибраций путем исполь-10эования явления спонтанной поляризации и гистерезиса в сегнетоэластиках.На фиг. 1 показана схематично конструкция преобразователя вибраций;на фиг2 - то же, при включенном вцепь его электродов источнике напряжения смещения постоянного тока; нафиг. 3 - выходные характеристики преобразователя, представляющие собойзависимость амплитуды тока 1вфункции ускорения а вибраций при отсутствии ( О ) и наличии ( Н ) источника смещения в цепи его электродов.Преобразователь вибраций содержиткорпус 1, в котором консольно эакреплена диэлектрическая пластина с электродами 2 иа ее боковых гранях,Пластина выполнена из монокристалла сегнетоэластика типа сегнетоэластик - сегнетоэлектрик с двумя доме 30нами 3, разделенными доменной стенкой 4, параллельно которой расположейа грань с закрепленной на ней инерционной массой 5.35Доменная стенка изображена пунктирной линией, так как в процессе работыпод действием механических напряжений,возникающих в пластине под влияниемвибраций + Г, может перемещатьсяот свободного торца к консольно заделанному торцу пластины и обратно,Инерционная масса 5 может бытьприкреплена к грани пластины с помощью слоя 6 эпоксидной смолы,К электродам 2 преобразователя подключено нагруэочное сопротивление 7,падение напряжения на котором позволяет определить амплитуду разнополярных импульсов тока, возникающих ь цепи электродов при изменении знака спонтанной поляризации доменных областей50в сегнетоэластике под действием вибраций.В цепь электродов 2 преобразователя последовательно с нагрузочным сопротивлением 7 может быть включен источник 8 напряжения смещения постоянного тока, с помощью которого осуществляется смещение петли гистерезиса,ширина н положение которой в функции силового нагружения пластины из сегнетоэластика, определяют величину порогового ускорения а, при котором на электродах 2 преобразователя появляется выходной сигнал.Преобразователь вибраций работает следующим образомПод воздействием знакопеременных механических усилий, прикладываемьм к консольно закрепленной пластине из сегнетоэластика при вибрации закрепленной на ней инерционной массы 5, происходит спонтанная энакопеременная поляризация обеих доменных областей пластины, когда это усилие превысит некоторый пороговый уровень, соответствующий заданному пороговому уровню ускорения а контролируемых вибраций.При этом происходит возвратно-поступательное перемещение доменной отенки в двухдоменной пластине на границе между ее областями с противоположным направлением поляризации доменов. Скорость движения доменной стенки линейно зависит от разности действующего и порового ускорений (фиг. 3).В результате периодического переключения полярности спонтанной поляризации доменов в двухдоменной структуре на электродах 2 преобразователягенерируются импульсы ЭДС, под действием которых в нагрузочном сопротивлении 7 протекают разнополярные импульсы тока.Амплитуда этих импульсов линейнозависит от величины виброускорения,а частота их следования - от частотыконтролируемых вибраций.Чувствительность опытного сегнетоэластичного преобразователя вибрацийпри сопротивлении 7 нагрузки, равном 100 кОм, составляет около30 мВ/- в в , что примерно на порядокпревышает чувствительность известныхпьезоэлектрических вибропреобразователей,С помощью регулируемого источника8 напряжения смещения можно управлятьпорогом срабатывания а 1 данногопреобразователя (фиг. 3).Конструктивная простота и надежность в работе также являются его важными достоинствами, а благодаря егосвойствам порогового элемента преобразователь вибраций может быть исполь