SU794546A1 - Пьезоакселерометр с частотнымВыХОдОМ - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  механических величин, в частности линейных И вибрационных ускорений .

Известны пьезоакселерометры с частотным ВЫХОДОМ, выполненные на основе перестраиваемых по частоте пьезоэлектрических резонаторов с присоединенной инерционной массой.

Акселерометр включает закрепл емые в корпусе прибора силочувствительные пьезорезонаторы и взаимодействующие с резонаторами элементы упругого подвеса с закрепленными на них инерционными массами. Элементы упругого подвеса инерционной массы обеспечивают передачу к пьезорезонаторам усилий, пропорциональных ускорени м вдоль оси чувствительности 1.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  пьезоакселерометр , содержащий консольный упругий элемент, инерционную массу и два пьезорезонатора, включенные в качестве частотно-задающих элементов в автогенераторы , выходы которых подключены к схеме формировани  сигнала разностной частоты ,{2.

Недостатком его  вл етс  мала  крутизна преобразовани  ускорени  в частоту. Крутизна преобразовани  пьезоакселерометра пр мо пропорциональна инерционной массе и силовой чувствительности пьезорезонатора . Увеличение инерционной массы приводит к ут желению акселерометра , что нежелательно при измерении и анализе механических колебаний легких объектов.

Цель изобретени  - увеличить крутизну

преобразовани  пьезоакселерометра при

сохранении величины инерционной массы

и полосы рабочих частот.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что

на две противоположные боковые поверхности инерционной массы, перпендикул рные к оси чувствительности, и на две параллельные этим поверхност м стенки корпуса нанесены электроды, при этом один

из электродов на корпусе соединен с одним из пьезорезонаторов, второй электрод соединен с другим пьезорезонатором, а электроды -на инерционной массе объединены между собой и соединены с земл ной шиной .

На фиг. 1 представлена конструкци  пьезоакселерометра; на фиг. 2 - электрическа  схема. Предлагаемый пьезоакселерометр содержит основание 1, упругий элемент 2, в котором закреплены два пьезорезонатора 3 и 4, инерционную массу 5, корпус 6. На боковые поверхности инерционной массы 5, перпендикул рные к оси чувствительности, нанесены электроды 7 и 8. Две пары электродов 7, 9 и 8, 10 образуют два воздушных конденсатора Ci и Са. Электрод 9 конденсатора Сь наход щийс  на корпусе, соединен с одним из выводов пьезорезонатора 3. Электроды 7 и 8 конденсаторовCi и Cz объединены и (соединены с земл ной шиной. Цепь, состо ща  из последовательно соединенных конденсаторов С и пьезорезонатора 4, включена в качестве частотно-задающего элемента в автогенератор И, а включенные последовательно конденсатор Cz и пьезорезонатор 3  вл ютс  частотно-задающими элементами автогенератора 12. Входы схем автогенераторов И и 12 подключены к схеме формировани  разностной частоты 13.

Предлагаемый цьезоакселерометр работает следующим образом.

Под действием ускорени  вдоль оси чувствительности- происходит изгиб консольного упругого элемента 2, жестко св занного с инерционной массой 5. Изгиб упругого элемента приводит к деформации пьезорезонаторов 3 и 4 и вызывает изменение частоты пьезорезонаторов, что- приводит к аналогичному изменению частоты автогенераторов . Одновременно, благодар  перемещению электродов 7 и 8, расположенных на инерционной массе 5, происходит увеличение (уменьшение) межэлектродного

рассто ни  конденсаторов GI и Cz. Это в свою очередь приводит к увеличению (уменьшению) частоты соответствующих автогенераторов 11 и 12.

Суммарный эффект от изменени  частоты автогенераторов приводит к увеличению крутизны преобразовани  пьезоакселерометра .. .

Claims (2)

1.Малов В. В. Пьезорезонаторные датчики . М., Энерги , 1972, г. V.

2.Авторское свидетельство СССР № 573757, кл. G 01 Р 15/08, 1975 (прототип ).