ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК УСКОРЕНИЙ Советский патент 1972 года по МПК G01P15/09 

Настоящее изобретение относится к области измеритель-вой техники.

Известны пьезоэлектрические датчики ускорен ий, содержащие пьезаореобразователь и инерционный элемент.

Предлагаемый датчик .позволяет повысить резонансную частоту в направлениях, перпенД1икуля|рных рабочему, за счет того, что пьезопреобразователь выполнен в еиде полусферы и жестко связан с полусферическчм инерционным элементом.

На чертеже представлена .конструк:гивная схема описываемого датчика, содержащего корлус }, пьезоэлемент 2 в форме .полусферической оболочки, твердый инерционный элемент 3, .крышку 4 и Кабель 5.

Боковые поверхности пьезоэлеэдента 2 имеют серебряные электродные .покрытия 6 и 7.

Пьезоэлемент 2 изготовлен из пьезокерам1Ики( титанат бария -и др.), н атравление поляризации - радиальное (на чертеже это направление условно 1показано стрелками).

Пр.и воздействии на датчик в1Ибрационного или ударного ускорения вдоль оси пьезоэлемента 2 он будет испытывать под действием сил инерции деформации растяжения - сжатия и сдвига. Если пьезоэлемент 2 изготовлен из титаната бария или пьезокерамик на его основе, то при радиальной поляризации от деформаций растяжения - сл ат;ия возникнут

лектрические заряды на электродах 6 ч 7. К еформациям сдвига полусферическ1ий пьезолемент 2 с радиальной поляризацией не чувствителен.

При .воздействии вибрационного или ударного ускорения в иоперечиом направлени.и (перпендикулярном .г), деформации растяжения - сжатия пьезоэлелгента 2 вызовут на его электродах 6 и 7 систему зарядов, равных по

величине и противоположных ио знаку. В результате сум.марное электрическое напряжение на электродах 6 и 7 будет нуль.

В общем случае при действии ускорения под некоторым углом к оси z электрический

сигнал датчика будет пропорционален проекции ускорения на ось г.

В полусферическом пьезозлеменге 2 жест.кость в поперечном -направлен1гя больще, чем жесткость в рабочем направлении, и поэтому частота «бокового резонанса выще частоты резонансных колебаний в рабочем направлении.

Предмет изобретения

Пьезоэлектрический датчик ускорений, содержаЩИй пьезопреобразователь и инерционный элемент, отличающийся тем, что, с целью повыщения резонансной частоты датчика в на