БАЛАНСИРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1973 года по МПК G01M1/22 

1

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано нри проектировании балансировочных устройств для уравновешивания микроэлектромашин в сборе.

Известны балансировочные устройства для уравновешивания микрозлектромашин, содержащие основание, установленные на нем силоизмерительные датчики, включенные на вход измерительного блока. В известных устройствах снлоизмерительные датчики вьшолнены в виде корнуса с закрепленным в нем пьезоэлементом дисковой формы, что не позволяет полностью использовать возможности пьезоэлектрического преобразователя и усложняет конструкцию балансировочного устройства.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что каждый из его силоизмерительных датчиков выполнен в виде консольио закрепленной в основании поляризованной по длине пьезокерамической пластинки, работаюш,ей на изгиб в плоскости максимальной жесткости и имеющей на боковой стороне, параллельной плоскости изгиба, сплошную обкладку и на противоположной стороне - две изолированные одна от другой продольные обкладки, являющиеся выходными клеммами датчика.

Такое выполнение устройства повышает его чувствительность и упрощает конструкцию. На чертеже показано предлагаемое устройство в аксонометрии.

Устройство содержит основание /, в котором заделаны две поляризованные по длине биморфные пьезокерамические пластинки 2 с установленной на них балансируемой микроэлектромашиной 3. Микроэлектромащину крепят непосредственно к биморфным пластинкам с помощью клеющего воска 4, обладающего изоляцнонны.ми свойствами. Каждая из биморфных пластинок имеет с одной стороны сплощную обкладку 5, а с другой - две продольные обкладкп 6, разделенные узкой полосой, которые присоединены к измерительному блоку 7.

Устройство работает следующим образом. После пуска микроэлектромашины возникающая центробежная сила от неуравновешенности, а также другие возмущающие силы вызывают переменные деформации биморфных пьезокерамических пластинок, на которых закреплена микроэлектромащина. Одна часть

пластинок (верхняя или нижняя) удлиняется, в то время как другая часть сжимается, т. е. на обкладках возникают потенциалы разных знаков, пропорциональные действующим силам. Так как на одной стороне пластинки имеется сплошная обкладка 5, а на другой - две

продольные обкладки 6, разделенные узкой полосой, то возникающие потенциалы складываются и подаются на измерительный блок 7.

Пластинки ориентированы по отношению к микроэлектромашине таким образом, чтобы оии работали на изгиб в плоскости максимальной жесткости. Это обеспечивает высокую собственную частоту и линейную амплитудночастотную характеристику в широком диапазоне частот.

Уменьшение массы колеблющихся частей за счет совмещения упругой подвески и силоизмерительиых датчиков в один элемент, выполненный в виде двух биморфных пьезокерамических пластинок, значительно увеличивает чувствительность и упрощает конструкцию балансировочного устройства.

Предмет изобретения

Балансировочное устройство для уравновешивания микроэлектромашин, содержащее основание, установленные на нем силоизмерительные датчики, включенные на вход измерительного блока, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и упрощения конструкции, каждый силоизмерительный датчик выполнен в виде консольно закрепленной в основании поляризованной по длине пьезокерамической пластинки, работающей на изгиб в плоскости максимальной жесткости и имеющей на боковой стороне, параллельной плоскости изгиба, сплошную обкладку и на противоположной стороне - две изолированные одна от другой продольные обкладки, являющиеся выходными клеммами датчика.