ПЬЕЗОЭЛЕМЕНТ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ЧАСТОТНОГО ПЬЕЗОДАТЧИКА МЕХАНИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН Советский патент 1972 года по МПК H03H9/17 

Изобретеиие относится к области измерительной техники.

Известны пьезоэлементы дифференциального частотного пьезодатчика механических величин, содержащие два выполненных в моноблоке- пластине из пьезоактивного материала - пьезорезонатора.

Цель изобретения - снижение и гистерезиспости характеристики датчика и повышение технологичности узла крепления пьезоэлемента.

Это достигается тем, что каждый из ньезорезонаторов соединен с моноблоком двумя перемычками, лежащими в плоскости пьезолластины параллельно одна другой и при соединенными к контуру пьезорезонатора в диаметрально противоположных точках. Перемычки первого резонатора расположены непараллельно перемычкам второю, причем контролируемое механическое воздействие подводится по двум противолежащим торцам льезопластины и направлено вдоль оси, соединяющей центры резонаторов.

На фиг. 1 показан предлагаемый пьезоэлемент.

Пьезоэлемент содержит пьезопластину /, пьезорезонаторы 2 и 5 с нанесенными электродами 4 и 5 (вторые электроды пьезорезонаторов находятся на невидимой плоскости пластины под электродами 4 и 5). Е пластине /

проделаны сквозные отверстия 6, 7, 8 9. Пьезорезонаторы 2 и соединены с телом пьезопластины / через перемычки 10, 11, 12, 13. Пьезорезонаторы подключены в схемы авгогенераторов через токовые выводы 14, 15, 16, 17.

Для пояснения принципа действия датчика на фиг. 2 приведена схема нагружения дискового пьезорезонатора 18 усилием 19, прикладываемым к краю пьезоэлемента в диаметрально противоположных точках. Усилие 19 прикладывается под углом а относительно оси 20.

На фиг. 3 приведен график зависимости силовой чувствительности 21 от угла а для кварцевых пьезорезонаторов АТ-срезы, обычно используемых в частотных пьезодатчиках. Аналогичными по виду зависимости характеризуются и ньезоэлементы, выполненные на базе

других срезов кристалла. Как видно из фиг. 3. изменение угла приложения силы а может повлечь за собой изменение силовой чувствительности не только по величине, но и по знаку. Вследствие этого, при подаче усилий на

пьезорезонаторы 2 и 5 через перемычки 10, 11 и 12, 13, сориентированные относительно оси 20 под различными углами (фиг. 1), можно обеспечить девиации частот пьезорезонатороз 2 и 5 различными но знаку, тем самым создать

при подаче нагрузки на край пьезоэлемента по граням 22 и 23.

Так, ориентация перемычек 10 и // пьезорезонатора 2 под углом а (фнг. 3) приводит к положительным девиациям частоты под действием сжимающего усилия, приложенного к граням 22 и 23. Та же нагрузка, приложенная к пьезорезонатору 5 через перемычки 12 и 13, соориентированные под углом «з, ведет к отрицательным девиациям частоты этого резонатора.

При замене сжимающего усилия растягивающим знаки девиаций часгот обоих пьезорезонаторов изменяются на противоположные. Изменяя ориентацию леремычек, обеспечивают одинаковую силовую чувствительность пьезорезонаторов 2 и 5. Дополнительные пути изменения силовой чувствительности заключаются в вариации размеров перемычек и отверстий.

Hi; i

70 2

Предмет изобретения

Пьезоэлемент дифференциального частотного пьезодатчика механических величин, содержащий два выполненных в моноблоке - пластине из пьезоактивного материала - пьезорезонатора, отличающийся тем, что, с целью сниже-чия гистерезисности характеристики датчика и повыщения технологичности узла

крепления пьезоэлемента, каждый из пьезорезонаторов соединен с моноблоком двумя перемычками, лежащими в плоскости пьезопластины параллельно одна другой и присоединенными к контуру пьезорезонатора в диаметрально противоположных точках, указанные перемычки первого резонатора расположены непараллельно перемычкам второго, причем контролируемое механическое воздействие подводится по двум противолежащим торцам

пьезопластины ,и направлено вдоль оси, соединяющей центры резонаторов.

)8

«2

/80

Фиг 3