Датчик давления

 

ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ, содержащий корпус с мембраной, основание и пьезоэлемент с электродами, закрепленньй своими концами на мембране и основании , причем ось симметрии датчика лежит в плоскости симметрии пьезоэлемента , отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности , в нем пьезоэлемент вьшолнен в виде плоской биморфной пластины, секционированной с образованием осесимметричного зигзагообразного профиля с двумя концевыми неполяризованными секциями, расположенными в продольной плоскости симметрии датчика, при этом на зигзагообразном профиле электроды расположены с двух сторон секций, а на концевых секциях, расположенных в вертикальной плоскости, электрод выполнен только на одной из сторон, причем соседние секции зигзагообразного профиля по отноше-ниш друг к. другу размещены,под углом и встречно поляризованы i по толщине пластины пьезоэлемента, а (Л С электроды каждой из секций с одной стороны профиля электрически соединены друг с другом и с электродом одной из концевых секций.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G О1 L 9 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3792135/24-10 (22) 07,05.84 (46) 15. 10.85. Бюл. Р 38 (72) Ю.В. Чувыкин, С.A. Козицын, А.В. Гориш и С,Д. Забродина (53) 531.787(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 415524, кл. G 01 Ь 9/06, 1974.

Авторское свидетельство СССР

1Ф 675325, кл. G 01 L 9/08, 1978. (54)(57) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ, содержащий корпус с мембраной, основание и пьезоэлемент с электродами, закрепленный своими концами на мембране и основании, причем ось симметрии датчика лежит в плоскости симметрии пьезоэлемента, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, в нем пьезоэлемент выполнен

„„SU„„1185133 в виде плоской биморфной пластины, секционированной с образованием осесимметричного зигзагообразного профиля с двумя концевыми неполяриэованными секциями, расположенными в продольной плоскости симметрии датчика, при этом на зигзагообразном профиле электроды расположены с двух сторон секций, а на концевых секциях, расположенных в вертикальной плоскости, электрод выполнен только на одной из сторон, причем соседние секции зигзагообразного профиля по отношению друг к, другу размещены под углом

10 (oL (60 и встречно поляризованы по толщине пластины пьезоэлемента, а электроды каждой из секций с одной стороны профиля электрически соединены друг с другом и с электродом одной из концевых секций.

1185133

Изобретение относится,к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для измерения звуковых давлений малых уровней.

Целью изобретения является повышение чувствительности.

На фиг. 1 схематически представлен датчик давления, разрез; на фиг. 2 пьезоэлемент датчика, изометрическая проекция; на фиг. 3 — зависимость 10 количества секций пьезоэлемента от угла их наклона друг к другу.

Датчик давления (фиг. 1) имеет корпус 1 с мембраной 2 и основанием

3, выполненным из изоляционного ма- 15 териала, биморфный секционированный пьезоэлемент 4 зигзагообразного профиля. Встречно поляризованные секции

5 пьезоэлемента 4 расположены по отношению друг к другу под углом, выби-20 раемым из условия 10 (о (60 . Две концевые неполяризаванные секции 6 пьезоэлемента 4 имеют электроды 7, расположенные на одной из сторон секций, а секции 5 — электроды Я,распо- 25. ложенные на их обеих сторонах (фиг.2).

Электроды 8 секций 5 с каждой стороны пьезоэлемента 4 электрически соединены друг с другом последовательно и выведены на соответствующий элек- щ трод 7 концевой секции 6. Вход усилителя 9 регистратора 10 подключен к соответствующим электродам 7 концевых секций 6 кабелем 11 и через

"электропроводный корпус 1 с мембраной 2.

Продольная ось .симметрии датчика совмещена с плоскостью симметрии пьезоэлемента 4, закрепленного концевыми секциями 6 между мембраной

2 и основанием 3.

Датчик давления работает следующим образом.

Переменное давление, воздействуя на мембрану 2, возбуждает изгибные колебания в секциях 5 пьезоэлемента

4, при этом каждая из секций 5 ведет себя как консольная балочка. Пропорциональный давлению общий электрический заряд одного знака, возникающий на последовательно соединенных электродах 8 секций 5 с каждой стороны пьезоэлемента 4 через соответствующий электрод 7, поступает на вход усилителя 9 регистратора 10, по показаниям которого судят о величине измеряемого давления.

Количество секций 5 пьезоэлемента

4 от угла наклона их друг к дрУгУ определяется из зависимости, представленной на фиг. 3.

Нижний предел угла наклона секций

5 ограничен технологическими возможностями изготовления пьезоэлемента 4, а верхний — уменьшением собственной частоты датчика давления и снижением устойчивости пьезоэлемента 4.

Выполнение пьезоэлемента 4 в виде зигзагообразного профиля позволяет повысить чувствительность датчика при сохранении минимальных его габаритов.

2 б

1185133

118 133

Составитель Н. Кизилов

Техред Ж. Кастелевич

Корректор И. Эрдейи

Редактор Н. Швыдкая

Заказ 6446/35 Тираж 896 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, E-35, Раушская наб., д. 4/5

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

7 1Z

71

У д

6

5 ф

Ю эо Ю ю rZu м