Пьезоэлектрический преобразователь виброускорений Советский патент 1976 года по МПК G01P15/08 

3

Толщины пьезоэлектрических пластин 2 выпираются такими, чтобы разности потенциа; ов на электродах пластин были одинаковы.

При вибрации установочной новерхности I в пьезоэлектрических нластинах 2 возникают разные металлические напряжения и на электродах 3 генерируются неодинаковые заряды, которые снимаются с зажимов 5 и 6. Заряд, возникающий на верхней пластине при действии единичного ускорения, равен П -SfAi 2

где d - пьезомодуль,

S - площадь поверхности пьезоэлектрической пластины, р - плотность пьезоэлемента, hi - толщина первой пластины. Емкость:

oS

С;

л,

где е - диэлектрическая .проницаемость;

8о - диэлектрическая константа. Напряжение в режиме холостого хода:

dpAf

1/,--. Ci

Для второй пластины:

Q, dsp U -f- ;

С„

h,

v. /г, + .

2

Из Требования Vi V2

h, h,(). Аналогично для

h, h, () для

h, h,().

При выполнении условия выбора соотношений толщин пьезопластин, начиная с первой, максимально удаленной от становочной поверхн рсти, как 1 : ( ) : ( /3- V2) : : ()..., разность потенциалов па электродах 3 всех пластин одинакова, и не происходит нежелательного выравнивания потенциалов, что повыщает эффективность работы

преобразователя. Причем, при одинаковых габаритах выигрыш в коэффициенте преобразования цо напряжению достигается при сравнении с преобразователем, у которого все пластины имеют толщину, равную толщине нижней, прилегающей к установочной поверхности пластины разнотолщинного преобразователя. В случае равенства пластин сравниваемых преобразователей разнотолщинный преобразователь имеет преимущество в коэффициенте преобразования и по заряду.

Формула изобретения

Пьезоэлектрический преобразователь виброускорений, содержащий корпус и пакет пьезоэлектрических пластин с параллельно соединенными электродами, отличающийся тем, что, с целью повыщения коэффициента преобразования по напряжению, в нем пьезоэлектрические пластины выполнены разнотолщинными, при этом их толщины, начиная с первой, максимально удаленной от поверхности крепления преобразователя, соотносятся между собой как 1 : (У2 - 1) : (КЗ- -l/T) : {1/4-/3)

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США N° 3805097, кл. 310-8,4, 1974.

2. Патент Англии № 899235, кл. G IN, 1968.

3. Патент США № 3397329, кл. 310-8,4, 1968.