Пьезоэлектрический датчик

Союз Советских Социалистических Республик(11) 535028 ИЗОБРЕТЕН ИЯ ополнительный к патенту,07,72 (21) 1807758/1 988743/103 2) 08,07. 71 1)М. К 6 В 1/О Тосударстаениый комитет Совета Мииистров СССР по делам иэобретеиий и открытийДК 534,2088,8) 45) Дата опубликования описания 23,02(72) Авторы из обретени Иностранцыассан, Жан-Клод Лю(Франция) и Жак Шоле Иностраннансэ дю Пет (Франция фирмаь де Карбюра 71) Заявител юбрифьянф Эн СКИИ ДАТЧ 4) ПЬЕЗОЭ тродов намотан на наружной поверхности чувствительного элемента.Кроме того, сердечник выполнен проводящим и образует второй электрод чувствител ного элемента; чувствительный элемент присоединен к двум своим электродам и закручен вокруг сердечника из электроизоляционного материала. Датчик имеет, по крайней мере, пару чувствительных элементов, каждый из которых снабжен двумя электродами и закручен в спираль в направлении, противоположном по отношению к другому чувствительному элементу вокруг центрального сердечника из электроизоляционного материала. Шаг намотки чувствительного элемента, присоединенного к двум электродам, меньше в центре датчика, чем на его краях. Все составляющие элементы датчика заключены в оболочку из гибкого изоляционного материала. Изобретение относится к пьезоэлектрическим датчикам большой длины и непрерывной структуры, предназначенным для измерения изменений давления, обусловленных сейсмическими колебаниями как на море, так 5и на суше,Известен датчик непрерывной структуры,в котором изменения сопротивления проводов, вмонтированных в датчик, преобразуются в электрические сигналы 11, 10Известен также датчик, содержащий минимум один чувствительный элемент, выполненный из синтетического пластического материала и снабженный двумя проводящимиэлектродами) 2), Эти датчики не обеспечивают компенсации паразитных эффектов вследствие деформации изгиба и требуют сложныхи дорогостоящих электронных схем. бретения - обестных эффектовгиба. Это достигчувствительног енчение ко ледствие ель из показан дрическ е сации параз формации из обе сторонь формы с цил ным с чувст чтоимеэРченэлеи ется те ительны емента он закр лектродоой формь спиральнымцилиндриче н и длину, превышающую ширин в спираль вокрут сердечник датчик цилиндрической им электродомсвязанэлементом, и другим м; на фиг. 2-датчик с двумя чувствителььными элементами, намотанными спиралью иналоженными один на другой с противоположными полярностями; на фиг. 3 - датчикс элементом, намотанным спиралью с переменным шагсМ,Датчик ( см. фиг. 1) содержит чувстви-тельный элемент 1, электрод 2 и центральный сердечник 3. Элемент 1 выполнен в виде полосы из гибкого пьезоэлектрическогоматериала, намотанной спиралью вокруг про- Юводящего сердечника 3, образующего второйэлектрод.Другой электрод 2, также намотан спиралью. Датчик ( см. фиг. 2) выполненв виде изолирующего цилиндрического сер- Идечника 3, вокруг которого намотана по спирали чувствительная пьезоэлектрическая полоса 1 а, связанная с двумя своими электродами 2 О и 2 О, Эти элементы окруженыизолирующим элементом, например полосой 20из гибкого изолирующего материала 4, намотанного на элементы датчика. Элементы,имеющие чувствительную полосу 16, связанную с электродами 2 д и 2 4, намотаны спиралью с наложением на изолирующую полосу4, но в направлении, противоположном относительно намотки полосы 1 йи электродов2 й, 20. При этом полярность электродов24 и 2 3 инвертирована по сравнению с поЗОлярностью электродов 2 ди 20.Вся конструкция заключена в защитнуюоболочку 5 из гибкого изолирующего материала. На конце датчика электроды 2 а и 2соединены электически с помощью проводя 1 а( фщих колец 6 и бй, а электроды 2 ц и 24,соединены электрически с измерительнымусилителем через проводящие кольца 7 и 7 а,При этом имеет место двойная компенсация эффектов, обусловленных изгибом: с од, 40ной стороны за счет противоположнои полярьности проводов, и с другой стороны из-затого, что при данной длине датчика при движении изгибания имеют такое же число фракций работающих на сжатие. Датчик, пред 15ставленный на фиг. 2, может иметь толькоодну обмотку, или несколько наложенных одна на другую обмоток,При цилиндрической форме датчика возможно изменение шага намотки чувствителного элемента (полосы). Шаг намотки наконцах датчика больше, чем в центое, где больше концентрация витков чувствительного элемента. формула изобретения1, Пьезоэлектрический датчик давлениянепрерывной структуры, содержащий минимум один чувствительный элемент, выполненный из синтетического пластического материала и снабженный двумя проводящимиэлектродами, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью обеспечения компенсации паразитных эффектов, возникающих вследствиедеформации изгиба, чувствительный элементвыполнен так, что обе его стороны имеютдлину, превышающую ширину, при этом онзакручен в спираль вокруг центральногосердечника, а один из электродов намотанна наружной поверхности чувствительногоэлемента.2. Датчик по п, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что сердечник выполнен проводящими образует второй электрод чувствительного элемента,3. Датчик по и, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что чувствительный элемент присоединен к двум своим электродам и закручен вокруг сердечника из электроизоляционного материала.4. Датчик по п, 1, о т л и ч а эз щ и йс я тем, что имеет, по крайней мере, паручувствительных элементов, каждый из которых снабжен двумя электродами и закрученв спираль в направлении, противоположномпо отношению к другому чувствительномуэлементу вокруг центрального сердечника изэлектроизоляционного материала.5. Датчик по и. 1, о т л и ч а ю щ и й: я тем, что шаг намотки чувствительногоэлемента, присоединенного к двум электродам, меньше в центре датчика, чем на егокр а яхт6, Датчик по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что все его составляющие элементы заключены в оболочку из гибкого изоляционного материала.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент США3317891, кл, 34017, 1968 г.2, Патент США2965877, кл. 34013, 1960.535028 556 О/235 Тираж 690 П(йп НИИПИ Государственного комитета Совета М по делам изобретений и открытий 1130 Эбт Москва, Ж, Раушская набд, 4исноеинистров СС филиал атент" г. Ужгород, ул, Пооектная, 4 Составитель Н, фомичевактер О. филиппова Техреп О. Луговая КорректорН. Ковале