Пьезоэлектрический акселерометр

 

ПЬЕЗОЭЛИСГРИЧЕСКИЙ АКСЕЛЕ РОМЕТР,-содержа110 1 установленный в корпусе на опоре чувствительньв( элемент в виде, пьезе эпектрического щшищц с массой чуас±вктепьного элемента внутрт, о тли ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упров|ення технологии изготовления акселероме, опсфа выпойнеин В корпусе в виде кошмеской поверхности с углом при вершине конуса о ивходящзкмся в пределах 90° о 180. поверхности , ; пьезоэлектрического цилиндра корпуса н мдсш чувствительного элемента сопряжены без зазора/

„„ЯЦ„„102324!

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

PM

РЕОПУБЛИН

358 G. 01 Р 15/08

l !

f г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н COTOPTNOMP CMIOETRlhCTOV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ll0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2920378/18-.10 (22) 05.05.89 (46) 15.06.83. Бюл. У 22 (72) В. В. Смирнов . (53) 531.768(088;8);56) 1. Патент. Великобрита щи У 1393312, кл. 6 01 Р 15/08, 07.05.75.

2. Батуев Г; С. и др, Инженерные методы исследования ударных процессов. М., "Машиностроение", 1977, с. 215, рис. 129 (прототип). (54) (57) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АКСЕЛЬ :

РОМЕТР, содержащий установленный в корпусе на опоре чувствительный элемент s виде пьезоэлектрического цилмнщра с массой чувствительного элемента внутри, о т л и ч а в щ и йс я тем, что, с целью упрющения технологии изготовления акселерометра, опора выполнена в корпусе в виде комической поверхности с углом при вершине конуса а, находящимся в пределах 90 e а а 180, а поверхности .1 пьезоэлектрического цилиндра, корпуса и маем

: чувствительного элемента сопряаены без зазора.: "

1023241

Составитель К. Лукомский

Техред J1.Ïåêàðü

Редактор Т. Веселова

Корректор А. Ильин

Заказ 4202/29 Тираж 873

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к измерению параметров движения, в частности к пьезоэлектрическим акселерометрам ударных усксреннй с колЬI цевым чувствительным пьезоэлементом.

Известные пьезоакселерометры обладают от носительно низкой собственной частотой, а их миниатюризация затруднена в с".чзи со значительным усложнением технологии изготовле. ния 1«}.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемым результатам является устройство, содержащее установленный в корпусе на опоре чувствительньгй элемент в виде пьезоэлектрического. цилиндра с массой чу«зствительного элемента внутри 121.

Недостатком этого устройства является относительно сложная технология йзготовления при малой электрической емкости нри значительных габаритах и массе.

Цель изобпетения .— упрощение технологии изготовления акселерометра., Для достижения этой цели опора выполнена в корпусе в виде конической поверхности с углом при верщине конуса е, находящимся в пределах 90 4. е <180, а поверхности ньезо,. электрического цилиндра, корпуса и массы чувствительного элемента сопряжены беэ зазора.

На чертеже представлена упрощенная конструкция пьезоэлектрического акселерометра.

Чувствительный элемент 1 выполнен s виде тонкостенного кольца внутри которого размещена инерционная масса 2. В корпусе 3 выполнена опора 4 в виде конуса. Чувствительный элемент закреплен в корпусе по наружно цилиндрической поверхности и опирается на5 ружной кромкой,на,опору. Кроме гого, устройство содержит токовыводы 5. Сопряжение чувствительного элемента, массы и корпуса выполнено без зазора.

Акселерометр работает следующим образом.

10 При наличии ускорения вдоль оси прибора чувствительный элемент испытывает деформа - цию сдвига и на его цилиндрических поверхностях появляются электрические заряды, съем которых осуществляется при помощи токовыво15 дов 5. Чувствительный элемент поляризован вдоль оси акселерометра. Нижний предел угла е (90 ) обусловлен обеспечением незаклини. вания чувствительного элемента в коническом отверстии, а верхний предел а (180 ) — обес20 лечением отсутствйя электрического контакта между внутренней и внешней поверхностью чувствительного элемента через корпус.

Конструкция аксеперометра позволяет упростить технологию изготовления прибора в целом

25 при ее миниатюрном варианте исполнения эа счет упрощения технологии выполнения опоры (опора может быль выполнена, например, сверлением эа одну операцию). Кроме того, возможно снижение толщины стенок пьезоэлемента, 30 след трической емкости, снижение габаритов и массы.