Пьезоэлектрическое устройство для измерения механических величин

 

Изобретение м.б. иапользовано для измерения силы, давления и ускорения . Цель изобретения - повышение точности устройства ; На преобразователь 1 воздействует изменяющаяся величина силы, в результате чего на потенциальном электроде 11 вырабатывается электрический заряд. Напряжение на выходе повторителя 2, пропорциональное измеряемой величине, отрабатывается на выходе повторителя 2 и поступает на общую точку ключей 4, 5 и электрод 12 через резистор 6, благодаря чему повышается эффективное сопротивление утечки пластины 15 по поверхности, что позволяет достичь цель. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (l9) (11) (so 4 С 01 9/08

ВСГ" я 13, ! ь и:,, goal

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРОТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕКИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМ,Ф СИИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4002079/24-10 (22) 06.01.86 (46) 07.03.88. Бюл. У 9 (71) Физико-технический институт по специальным конструкторским бюро и опытным производством Уральского научного центра АН СССР (72) В.П Овчинников (53) 531.787(088.8) (56) Левшина E.Ñ. и Новицкий П.В.

Электрические измерения физических величин. - Л., 1983, с. 116,рис.б-ба.

Авторское свидетельство СССР

Ф 512396, кл. С 01 Ь 9/08, 1972. (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН (57) Изобретение м.б. иапользовано для измерения силы,.давления и ускорения. Цель изобретения — повышение точности устройства; На преобразователь 1 воздействует изменяющаяся величина силы, в результате чего на потенциальном электроде 11 вырабатывается электрический заряд, Напряжение на выходе повторителя 2, пропорциональное измеряемой величине, отрабатывается на выходе повторителя

2 и поступает на общую точку ключей

4, 5 и электрод 12 через резистор 6, благодаря чему повышается эффективное сопротивление утечки пластины 15 по поверхности, что позволяет достичь цель. 1 ил.

1379654

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения силы, давления, ускорения, 5

Цель изобретения — повышение точности измерения °

На чертеже изображено предлагаемое устройство, Устройство содержит пьезоэлектрический преобразователь 1, электрометрический повторитель 2 напряжения с выходными клеммами 3 и входным соединительным кабелем с двойным экраном, внешний экран которого заземлен, а 15 внутренний соединен с выходом повторителя первый 4 и второй 5 ключи, токоограничивающий резистор 6, управляющий генератор 7 с основными выходами 8 и 9 и дополнительным выходом 20

10. Пьезоэлектрический преобразователь 1 состоит из потенциального электрода 11 и эквипотенциального электрода 12, выполненных на изолирующей пластине 13, заземленного 25 электрода 14 и пластины 15 пьезоэлемента, Первый 4 и второй 5 ключи одними концами соединены в общую точку, которая через резистор 6 соединена с выходом повторителя 2, другой конец 30 ключа 4 соединен с входом повторителя 2 и с потенциальным электродом 11, другой конец ключа 5 заземлен. Выходы 8 и 9 генератора 7 подключены соответственно к управляющим входам 35 ключей 4 и 5, а выход 10 служит для управления испытательным оборудованием. Выходом устройства являются клеммы 3 повторителя 2.

Пьезоэлектрическое устройство ра- 40 ботает следующим образом, В исходном положении ключи 4 и 5 нормально замкнуты, потенциальный электрод 11 и эквипотенциальный электрод 12 имеют потенциал заземленного 45 электрода 14. Токоограничивающий резистор 6 ограничивает выходной ток повторителя 2 при нормально замкнутом состоянии ключа 5. Перед началом измерения управляющий генератор 7 вырабатывает сигнал на выходе 8 и ключ 4 переходит в разомкнутое состояние, при этом выходное напряжение повторителя 2 практически не меняется. Затем генератор 7 вырабатывает сигнал на выходе 9 и переходит в ра. зомкнутое состояние ключ 5. После этого генератор 7 на выходе 10 вырабатывает сигнал, поступающий на управляющий вход испытательного обору дования, включая его на рабочий режим измерения или режим эталонного нагружения при тарировке. При этом на преобразователь 1 воздействует изменяющаяся величина силы (давления), в результате чего на потенциальном электроде 11 преобразователя 1 вырабатывается электрический заряд. Напряжение на входе повторителя 2, пропорциональное измеряемой величине, отрабатывается на выходе повторителя и поступает на общую точку ключей 4 и 5 и эквипотенциальный электрод 12 через резистор 6, благодаря чему на несколько порядков повышается эффективное сопротивление утечки пластины

15 пьезоэлемента по поверхности, что позволяет повысить точность измерений и расширить частотный диапазон измеряемых величин в область низких частот. формула изобретения

Пьезоэлектрическое устройство для измерения механических величин, содержащее пьезоэлектрический преобразователь в виде пьезоэлемента между потенциальным и заземленным электродами, электрометрический повторитель напряжения с входным соединительным кабелем с двойным экраном, внешний экран которого эаземлен, а внутренний соединен с выходом повторителя, токоограничивающий резистор, управляющий генератор, подключенный к двум ключам, при этом ключи одними концами соединены в общую точку, которая через токоограничивающий резистор соединена с выходом повторителя напряжения, другой конец первого ключа соединен с входбм повторителя напряжения и с потенциальным электродом преобразователя, другой конец второго ключа заэемлен, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в нем пьезоэлектрический преобразователь снабжен изолирующей пластиной, жестко соединенной с потенциальным электродом, выступающей эа его края, и эквипотенциальным электродом, выполненным с отверстием под вывод потенциального электрода> установленным на изолирующей пластине, охватывающим последнюю по наружной поверхности, контактирукицим с поверхностью пластины пьезоэлемента и электрически соединенным с общей точкой ключей.