ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ПЬЕЗОАКСЕЛЕРОМЕТР С ЧАСТОТНЫМ ВЫХОДОМ Советский патент 1972 года по МПК G01P15/09 

В oiCiHOiBiHOiM авт. ов. № 328441 описан одно,ко:МПОнентный дифференциальный пьезоакселероиметр с частотным выходом, содержащий корпус, и.нерционную массу, относительно iKOTopofi расположены 1пьез;арезонаторы, образованные двумя парами эле1кт;родов, нанесенных с обеих сторон на монолитную лластину из ньезоа1ктивд10го материала, и овязаиные с генераторами, подключенными к дете1ктору разности частоты биений генераторов.

Преимущество предлагае1МОГО акселерометра перед известным за.ключается IB том, что он позволяет измерять ,вто1рую компоненту плоского ускорения. Достигается это благодаря тому, что акселерометр снабжен детектором icyMiMbi частоты б.иеиий генераторов, подключенным к их выходам.

На фиг. 1 представлена конст1ру1КТИ1В1Ная схема чувствительного элемеита а«сел«(рО1метра; на . 2 - блок-схема акселерометра.

В корпусе 1 чувствительного элемента 2 по углам л естко за.к1реплена тонкая пря1моу1гольная пластина 3 постоянной .толщины из пьезоактикнаго материала.

На двух больших поверхностях пластины 3 симметр1ичио относительно центра нанесены четыре -металлических электрода, образующих два ньезоэлектрических 1резонато1ра 4 и 5. По линии соединяющей резонаторы 4 у. 5

на одинаковом расстоянии от них на пластине 3 установлена инерционная масса 6. Резонатор 4 присоединен к генератору 7 через клеммы и и Я а резонатор 5 - к генератору 10 через клеммы 11 и 12. Выход 13 генератора 7 и выход 14 генератора 10 подсоединены iK детектору разности частот 15 и детектору су|М;мы частот 16.

Генераторы 7 и 10 находятся в релсиме

непрерывных гармонических колебаний с частотами, ра1ины,ми или близки1ми между собой и задаваемыми соответственно пьезорезо на торам и 4 и 5. При действии ускорения в резонаторах 4 и

5 возникают :механичеакие напряжения и дефорМации, приводящие к девиации частот самих резонаторов 4 и 5 и генераторов 7 и 10. При вертикальном ускорении один из резонаторов будет снижаться, а другой растяги.ваться усилием, создаваемым инерционной массой 6. В результате возникающих напряжений резонансные частоты резонаторов 4 и 5 будут изменяться с разными знаками девиации и ,в равной степени в силу симметрии

конст1рукции. БлагОдаря этому вертикальное ускорение создает на выходе детектора разностной частоты 15 сигнал с частотой, зависимой от величины вертикальной составляющей ускорения. В то же время частота на

изменится, так как при 1ве ртижальном уокорении частоты генератОров 7 и 10 изменяются с разными зиакамИ девиации и в стелени. При сорнЗОнталыном ускорении инерционная масса 6 будет создавать одинаковюе воздействие на резоматоры , частоты генераторов 7 и 10 ири будут ,и31ме1нятися в равлой стеийни и с одинаковыми 31нака:М,и. Благодаря это,му, горизонтальное уакОре1Ние не создает измене.ния на выходе детектора разностной ча|стоты 15, IHO приведет к изменению частоты на (выходе детектора суммарной частоты 16.

Таким 01бразо-м, на выходе детектора 15 обеспечивается измерение «вертикальной К10:мпо.ненты ус корения, а iHa выходе детектора 16- «згоризонталынои.

Предмет изобретения

Дифференциальный пьезоа(Кселер01мет|р с частотным выходом по авт. св. № 328441, отличающийся тем, что, с целью измерения второй (компоненты плоского ускорения, ан снабжен детектором суммы частоты биений генераторо1в, нодключенным к их вьшодам.