Пьезоэлектрический акселерометр

О П И С А Н И Е п 1 574679ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 14.07.75 (21) 21551551 вкп 5 о соединением осударственный комитет овета Министров СССР по делам изобретений 3) Приоритет Опубликовано 30.09,77. Бюллетень М 3 3) УДК 531.768(088.8) крытин псанпя 23.09.77 та опуоликовани, А. Гартель 71) Заявител 54) ПЬЕЗОЗЛЕКТРИт 1 ЕСКИЙ АКСЕЛЕРОМЕ етра: корпуса, плост онной массы.ь изобретения - упрощ печенпе электрической кп между пьезоэлемент их изоляторов,лером инерциЦел и обес развяз нпе конструкции и механической амн. предлагаемом сса разделенаные каждая с нненные меж- ктромеханнчечто в ая ма пряже и сое а эл ои ра в ескнх с риком кселервязки выполоставляющие вставок из тановленным метр, общии вид.20 Акселерометр содержит корпус ком 2 в основании, рабочий пьезо электродами 4, калибровочный п 5 с электродами 6, рабочую ннерци су 7. калибровочную инерцпонну25 узел электромеха 11 ичсской развя щий из конических вставок 9 н ст рика 10 между ними, прпжпмную обеспечивающую необходимое пр ное усилие зажатпя пьезоэлементо30 онных масс, встроенный предварит Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения вибрационных ускорений различных объектов,Известны пьезоакселерометры, пьезоэлементы которых работают на сжатие, имеющие в своем составе калибровочные элементы или устройства и звено малой жесткости - прукину, а также пьезоакселерометры, содержащие рабочий пьезоэлемент и инерционную массу, где для электрической развязки пьезоэлемента от корпуса служит лейкосапфировый шарик.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является пьезоакселеро-, метр, пьезоэлементы которого работают на сжатие, содержащий рабочий пьезоэлемент, калибровочный, инерционную массу, расположенную над ними, и пружину, служащую звеном малой мощности. В таком акселерометре сложное калибрую.- щсе устройство, для реализации которого применяют специальные магнитоэлектрпческпе устройства, При использовании пьезоэлементов возникает необходимость в нескольких плоских электроизолирующих пластинах. Кроме того, для обеспечения плотного контакта пьезопластин по всей плоскости с корпусом необходимо точное изготовление деталей аксеЭто достигается тем,акселсрометре инерционн на две составляющие, со 0 одним из пьезоэлементов ду сооой с помощью узл ской развязки,Узел электромеханпчес нен в виде запрессованн 5 инерционной массы кони оксидированного сплава между ними стальным ша На чертеже показан а1 с гриб- элемент 3 с ьезоэлемент онную масю массу 8, зки, состояального шагайку 11, сдварптельв и ннерциельный усплитель 12 в самостоятельном корпусе и крышку 13.Акселерометр работает в двух режимах следующим образом,При воздействии вибрационного ускорения на корпус прибора инерционные усилия от действующей массы на рабочий пьезоэлемент 3 создают на его электродах 4 напряжение, пропорциональное действующему ускорению, которое подается на вход усилителя с большим входным и малым выходным сопротивлениями.В режиме калибровки (при отсутствии внешнего ускорения) от генератора подается переменное или импульсное электрическое напряжение на электроды 6 калибровочного элемента 5, которое его возбуждает. ь 1 ерез инерционную массу 8, шарик 10 и массу 7 возбуждение передается на рабочий пьезоэлемент 3, напряжение с электродов 4 которого подается на усилитель. Таким образом создается возможность автоматической дистанционной проверки и калибровки всего тракта измерения виброускорения, включая и его электронные блоки, для приборов, установленных в труднодоступных местах, к надежности которых предъявляются высокие требования,Узел развязки между рабочим и калибровочным элементами выполнен в виде стального шарика и конических вставок, изготовленных из оксидированного алюминиевого сплава, которые обладают высоким сопротивлением изоляции, что позволяет осуществить надежную электрическую развязку между 5 пьезоэлементами. При этом одновременно достигается возможность самоориентации основных элементов акселерометра при поджатии гайки.10 Формула изобретения1. Пьезоэлектрический акселерометр, содержащий инерционную массу, соединенную срабочим и калибровочным пьезоэлементами,15 установленными с противоположных сторонинерционной массы, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью упрощения конструкции и обеспечения электрической и механической развязки между пьезоэлементами, инерционная20 масса разделена на две составляющие, сопряженные каждая с одним из пьезоэлементов исоединенные между собой с помощью узлаэлектромеханической развязки.2. Акселерометр по п. 1, отличающийся25 тем, что узел электромеханической развязкивыполнен в виде запрессованных в составляющие инерционной массы конических вставок из оксидированного алюминиевого сплава, между которыми установлен солинитель 30 ный стальной шарик,Подписнов СССР аказ 213 Типография, пр. Сапунова, 2 1 Изд. МНПО Государственнпо дела113035, Моск 794 го к м из а, Ж Тираж 1109итета Совета Мииистретений и открытий35, Раушская наб., д. 8-"аУЗлулод