Пьезоэлектрический акселерометр

Союз СоветскихСоциалистическихреспублик ОП ИСАЙКЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявленд 19,06,75 (21) 2135140/с присоединением заявки 51) М, Кл.е 601 Р 1 08 асударственныи номитетСовета Министров СССРво делам нэооретвнийн открытий) Заявитель ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АКСЕЛЕРОМЕТ к измерителье относ Изобретен ной технике.Для измер ускорений ис кие акселеро по схеме с и вибрационных электричес- выполненные ния ударных ользуются пь етры, напримедварительн 2 споджатием пьезоэлемент О Известны пьезоакселерометры, содержащие корпус, поджимной упругий элемент, одну инерционную массу, два пьезоэлемента, электрически включенных так, что механические напряжения одного знака (или сжатия, или разжатия), возникающие в пьезоэлементах под воздействием ускорений, приводят к появлению электрических зарядов, которые на выходе с пьезоакселерометра складываются. Однако такие пьезоакселерометры обладают паразиткой чувст вительностью к динамическому измерению дав- ъ пения, воздействующему одновременно с ускорениями в направлении продольной оси акс лерометра, например, от набегающего потока воздуха, жидкости и т. д. Б этом случае возникают большие искажения по лезного сигнала с датчика при измерении, вибрационных или ударных ускорений.Известен также пьезоэлектрический акселерометр с предварительным поджатием, содержащий корпус, инерционную ма су, упругий поджимной элемент, чувствительные пьезокерамические элементы с токосъемными поверхностями, выполненными из аквадага 11 . Однако этот акселерометр также обладает значительной паразитной чувствительностью к динамическому давленито, воздействующему вдоль его продольной оси.Цель изобретения - уменьшение чувствительности акселерометра к изменению давления, воздействующему на акселерометр, и повышение точности измерения ускорений в данных условиях. Это достигает ся тем, что инерционная масса выполнена в виде двух последовательно расположенных частей, между которыми размещен один из пьезоэлементов, а другой пьезоэлемент находится между основанием корпуса и нижней инерционной массой. Пьезоэлементы электрически соединены между со527665 р Формула изобретении бой так, что электрические заряды, возникающие на обкладках и,ьзоэлементов отдействия давления, компенсируются полностью, а при действии ускорения - частично. Такое исполнение пъезоакселеромечра делает его практически нечувствительным к воздействию внешнего изменяющего давления и. в то же время обеспечиваетдостаточно высокое значение чувствительности к измеряемым вибрационным или 1 Оударным ускорениям.На чертеже изображен схематическипьезоэлектрический акселерометр,На основании 1 корпуса расположеныпоследовательно пьезоэлемент 2, инер-ционный элемент 3, пьезоэлемент 4 иинерционный элемент 5. Указанные деталиподжаты к основанию корпуса упругимэлементом 6, упирающимся в крышку 7.: Последняя крепится к основанию 1 корпу- рОса, например, резьбой. Заряды с пьезоэлементов снимаются электрическими выводами 8, Акселерометр к объекту испытаний крепится, например, резьбовой шпиль-,кой 9. 25Пьезоакселерометр работает следующимобразом., ,Давление Р, действующее на крышку7, приводит к возникновению в обоих пьезоэлементах механических напряжений од- ЗОного знака (сжатие) и одной величины. Н 1так как пьезоэлементы 2 и 4 ориентированы электрически навстречу друг другу(направление поляризации обоих пьезоэлементов совпадает), то электрические 35заряды, образующиеся при этом на обоихпьезоэлементах, практически полностью 4компенсируются. В то время под воздействием чскорения (например, снимающего оба пьезоэлемента) на пьезоэлемент 2 действует сила, пропорциональная суммарной массе двух инерционных элементов 3 и 5, а также пьезоэлемента, на пьезоэлемент 4 действует меньшая сила, пропорциональная только массе элемента 5. Поэтому происходит лишь частичная компенсация электричек ких зарядов, возникающих на пьезоэлемен тах под воздействием ускорения, и акселерометр чувствителен к ускорениям. Пьезоэлектрический акселерометр, содержащий корпус, упругий элемент, инерционную массу и два пьезоэлемента, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения нечувствительности акселерометра к воздействию волн давления, инерционная масса выполнена в виде двух последовательно расположенных частей, между которыми размещен один из пьезоэлементов, а другой пьезоэлемент размещен между основанием корпуса и нижней инерционной массой, причем пьезоэлементы обращены к нижней инерционной массе электродами противоположной полярности,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1, Авторское свидетельство408220,кл. Я 01 У 15/08, 1972 г. 2. Брюль и Къер.Технические данные"май 1972 г. (мод. 4333).Составитель Г, Гранникова Редактор О. Филиппова Техред С, Беда Корректор Г 1, Веселовская Заказ 864/49 Тираж 1029 ПодписноеЦ 1 ИИ 1 Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий1 1.3035, Москва, )К 35, Раушская наб., д, 4/5Филиал П 1 1 атент", г. Ужгород, ул, Проектная,