Пьезоэлектрический акселерометр

, ее,т 4 еевю 17. ю ффэОеенмкъс 1444 ОФффеф ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл, б 01 Р 15/08 присоединением заявкирстееннык комитет Министров СССР лем изобретений и открытий Госуд 3) Приоритет 53) УДК 531.768(088.8) Опубликовано 30,03.77, БюллетеньДата опубликования описания 07.04.7, М. Коровин, В. В нов и П. Г, Сок 1) Заявитель Й АКСЕЛЕРОМЕТР 54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧ роению. ционных ские аки по схеьезоэле т парации объ- танавлишенным 10 ормациипоследоементов ния нихстор ое харакИзобретение относится к приборост Для измерения ударных и вибра ускорений используют пьезоэлектриче селерометры, выполненные в частност ме с предварительным поджатием п ментов, Пьезоакселерометры обладаю зитной чувствительностью к деформа екта испытаний, на котором они ус ваются.Известен пьезоакселерометр с умень значением чувствительности к деф объекта испытаний, выполненный с вательным включением в цепь пьезоэл и симметричным относительно основа расположением на противоположных нах, что также ухудшает динамически теристики пьезоакселерометра,Наиболее близким по технической сущности является пьезоэлектрический акселерометр, 2 содержащий корпус, инерционную массу, упругий элемент, чувствительные пьезокерамические элементы с токосъемными поверхностями, выполненными из аквадага. Однако подобный пьезоэлектрический акселерометр об ладает значительной чувствительностью к деформации объекта,Цель изобретения - уменьшение чувствительности акселерометра к деформации объекта. 3 Это достигается тем, что в каждом пьезоэлементе с противоположных токосъемных сторон выполнены соосные, взаимно пересекающиеся пазы, глубиной не менее 1/3 толщины пьезоэлемента, причем участки, образуемые углублениями, не поляризованы.Такое исполнение пьезоэлементов позволяет сохранить достаточно высокой собственную частоту пьезоакселерометра, так как пьезоэлементы располагаются непосредственно на основании корпуса и жесткость перехода основания - пьезоэлемент остается весьма большой. Вместе с тем уменьшается чувствительность акселерометра к деформации объекта благодаря тому, что при деформации в плоскости основания датчика уменьшаются механические напряжения в пьезоэлементе из-за введения ослабленных сечений малой жесткости, образуемых соосными пазами.На фиг. 1 показана конструкция предлагае мого пьезоэлектрического акселерометра с предварительным поджатием; на фиг. 2 изо. бражен пьезоэлемент; на фиг. 3 приведена за. висимость чувствительности пьезоакселеро. метра к деформации от глубины пазов.Пьезоэлектрический акселерометр закреп. лен на объекте испытаний 1, например, при помощи резьбового хвостовика. К основанию 2 корпуса поджимаются пьезоэлементы 3, токосъемник 4, инерционная масса 5 посредством пружины 6 и крышки 7. В пьезоэлементе 3 с противоположных токосъемных сторон выполнены соосно взаимно пересекающиеся пазы 8. На токосъемных поверхностях пьезоэлемента нанесены электроды 9, например, путем вжнгания.Работает акселерометр следующим образом.Ускорение объекта в направлении оси акселерометра создает продольные механические напряжения в пьезоэлементах 3, На токосъемных поверхностях пьезоэлементов возникают электрические заряды, которые могут быть зарегистрированы.Деформация объекта в плоскости основания акселерометра передается через основание 2 пьезоэлемента 3. В пьезоэлементах 3 могут возникнуть напряжения изгиба, сжатия, растяжения, и на токосъемных поверхностях появятся пропорционально механическим напряжениям электрические заряды.Пьезоэлементы, выполненные согласно изобретению, испытывают наибольшие деформации в неполяризованных, образуемых пазами 8, участках. 11 оляризованные участки пьезоэлемента при этом испытывают меньшие механические напряжения, тем самым снижается чувствительность акселерометра к деформации объекта.Характер экспериментальной зависимости чувствительности пьезоакселерометра к деформации от глубины выполненных пазов в общем случае представлен на фиг. 3, где-чувствительность к деформации пьезоакселерометра, Ь - глубина паза, 6 - толщина пьезоэлемента.Наибольшее уменьшение чувствительности 5 к деформации у пьезоакселерометров проявляется при выполнении пазов глубиной, начиная с 1/3 толщины пьезоэлемента. У пьезоэлементов в форме диска (диаметр 7 мм, толщина 0,8 мм), у которых с обеих сторон были 10 выполнены по 5 взаимно пересекающихся пазов на глубину 0,3 мм, чувствительность к деформации уменьшилась в 10 - 15 раз.Таким образом, имеет место характер постоянного уменьшения деформационной чув ствительности пьезоакселерометра с увеличением глубины выполненных в пьезоэлементе пазов. Формула изобретения 20 Пьезоэлектрический акселерометр, содержащий,корпус, упругий элемент, инерционную массу и пьезокерамические чувствительные 25 элементы, на токосъемные поверхности которых нанесены электроды, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения чувствительности акселерометра к деформации объекта, в каждом пьезоэлементе с противоположных то косъемных сторон выполнены соосные взаимно пересекающиеся пазы глубиной не менее 1/3 толщины пьезоэлемента, причем участки, образуемые углублениями, не поляризованы.552562 Составитель Н. Граниковаехред А. Камышникова едактор С. Заика искина ектор ография, пр. Сапунова, 2 аказ 685/18 Изд.31 ЦНИИПИ Государственн по делам 113035, Москва, 0 Тираж го комитета Совета зобретений и открыт Ж.35, Раушская на 1054Министий