Пьезоэлектрический акселерометр Советский патент 1985 года по МПК G01P15/09 

1 .

Изобретение относится к технике измерения параметров вибраций на различных объектах с малыми смещениями, где требуется большой коэффициент преобразования датчика.

Цель изобретения - обеспечение возможности согласования характеритик пьезоэлементов путем регулирования коэффициента преобразования.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Пьезоакселерометр содержит пьезоэлементы 1, металлические пластины 2 упругих элементов, инерционный элемент 3, стойку 4, основание 5, винты 6, кожух 7, прижимные винты 8, пружины 9, уголковые опоры 10 и прокладку 11.

Пластины 2 упругого подкрепления с установленными на них пьезоэлементами 1 и инерционньм элементом 3 прикреплены к основанию 5 с помощью стойки 4, на которой размещены опоры 10. Прижимные винты 8, мембранные пружины 9 и опоры 10с уголковыми проточками обеспечивают статическое нагружени чувствительных элементов в направлении, параллельном плоскостям пластин (перпендикулярно оси измерения) . Инерционный элемент-3 креп с помощью винтов 6, проходящих через сквозные отверстия в.этих элементах. Винты 6 регулируют такж силу поджатия пластин 1 и 2 вдоль |ОСИ измерения. Между пластинами 2 и стойкой 4 размещена прокладка 11 вьшолненная, например, из фторопласта.

2406 .2

Устройство работает следующим образом.

При воздействии ускорения, направленного перпендикулярно плоскости 5 чувствительного элемента, возникает сила инерции, приводящая к изгибу всех четырех пластин. Инерционный элемент является общим для каждой пары пластин и в него входят массы двух инерционных элементов 3 и винтов 6. Отрыв поверхности выступов инерционного элемента 3 от пьезопластин 1 исключается их предварительным поджатием с- тарированньм усилием. Введение элементов 8-10 позволяет регулировать коэффициент преобразования. Создаваемая этими элементами статическое нагружение в направлении потери устойчивости пьезопластины и пластины упругого подкрепления приводит появлению дополнительных изгибающих моментов. В результате изменяется коэффициент преобразования пьезоакселерометра. В предлагаемой конструкции каждый чувствительный элемент имеет по восемь опор 10. Такая конструкция обеспечивает равномерное нагружение краев пластин и расщиряет возможности регулирования электромеханических характеристик преобразователя, в частности компенсацию поперечной чувствительности. Центральный винт 6 позволяет создать статический изгиб пластин, необходимый для формирования механических напряжений требуемого знака и более точной регулировки коэффициентов преобразования.

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АКСЕЛЕРОМЕТР, содержащий основание со стойкой, на которой параллельно установлены закрейленные в центре упругие элементы в виде кольцевых металлических пластин с расположенными на их плоскости пьезоэлементами и общим кольцевым инерционным элементом, закрештенньм по периметру пластин, отличающийс я тем, что, с целью обеспечения возможности согласования характерис тик пьезоэлементов путём регулирова. ния коэффициента преобразования, он снабжен подвижными уголковыми опорами с элементами поджатия, расположенными радиально в отверстиях инерционного элемента равномерно (Л по его периметру.