Компонентный пьезоэлектрическийдАТчиК Советский патент 1981 года по МПК G01H1/00 

Изобретение относится к вибрационной .технике и предназначено для измерения вибросм дений. твердых .поверхностей . Известен компонентный пьезоэлектрический датчик, содержащий держа,тель, пьезопластинку с двумя токопроводящими электродами, один из ко торых сплошной, сумматор и вычитающий блок 1, Однако известный компонентный пьезоэлектрический датчик не позволяет измерять смещения по трем орто гональным направлениям вследствие конструктивных особенностей. Цель изобретения - создание датчика для измерения смещения по трем ортогонсшьным направлениям. Указанная цель достигается тем, что датчик снабжен дополнительным вычитающим блоком, а другой токопро водящий электрод выполнен в виде четырех раздельно соединенных с сум матором секторов, каждая пара противолежащих из которых связана с од ним из вычитающих блоков. На чертеже представлена блок-схе устройства. Компонентный пьезоэлектрический датчик содержит держатель 1, пьезопластину 2 с двумя токопроводящими электродами, один из которых сплошной 3, а другой выполнен в виде, четырех раздельно соединенных с сумматором 4 секторов 5-8. Он также содержит вычитающий блок 9 и дополнительный вычитающий блок 10, а каждая пара противолежащих секторов 5-8 связана с одним из вычитающих блоков. На свободной грани пьезопластины укреплен рычаг 11, предназначенный для поджатия к исследуемой поверхности Устройство работает следующим образом. При деформации пьезопластины 2 по оси X напряжения Щ и l) на сектор .близки к нулю, а напряжения Uj на секторах 5 и 7 пропорциональны величине деформации, но противоположны по знаку, так как они снимаются с двух секторов, один из которых расположен на сжатом, а второй на растягиваемом участке пластины. Таким образом, Ог U-j и поэтому Up Ua + и- 0;U6 Ua - Ог Ц Следовательно, сигнал U на выходе вычитающего блока 10 характеризует деформацию по оси X, а сигналы U и. UT при этом равны нулю.. Аналогично

при деформации по оси у Уд Ug О, а Ui пропорционально регистрируемой деформации. При деформации по оси Z все участки пьезопластины одинаково сжимаютсй, поэтому напряжения на секторах 5-8 U U и 04,

О, и, Uj - V о,

и.

1 - 4

Uj 4U, Т.е. регистрируется толькд напряжение Uj на сумматоре 4, пропорциональное деформации по оси Z.

Напряжения, снимаемые с сумматора и вычитающих блоков , характеризуют деформации, происходящие по трем взаимно перпендикулярным осям.

Использование изобретения позволяет измерять три ортогональных составляющих смещения.

Формула изобретения

Компонентный пьезоэлектрический датчик, содержащий держатель, пьезопластину с двумя токопроводящими электродами, один из которых сплошной , сумматор и вычитающий блок, отличающийся тем, что, с целью измерения смещений по трем ортогональным направлениям, он снабжен дополнительным вычитающим блоком, а другой токопроводящий электрод выполнен в виде четып х раздельно соединенных с сумматором секторов, каждая пара противолежащих из которых связана с одним из вычитающих блоков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 710503, кл. В Об В 1/06, 1968 (прототип) .

1Г7