Пьезоэлектрический акселерометр
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения виброускорений малогабаритными акселерометрами с повышенной точностью . Цель изобретения - расширение частотного диапазона и повышение точности измерений малогабаритного акселерометра Пьезоэлектрический акселерометр содержит основание 1 с установленным на нем чувствительном элементом 2, выполненным в виде монолитного многослойного пленочного конденсатора из пьезоэлектрической пленки. Вдоль монолита расположены коммутационные шины 4, соединяющие электроды 3 одной полярности Электроды противоположной полярное)и равноудалены от коммутационных шин на расстояние, равное толщине пленки. В качестве пьезокерамического материала использован материал с отношением пьезомодулей daa d3i 7 2 ил. (Л С о 00 го Ю со 00
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОцИАЛИСТИЧ ЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (ы}з G 01 P 15/09
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4644589/10 (22) 30.01.89 (46) 07.10.91. Бюл. N. 37 (72) Ю.А. Вусевкер, А.П. Кудинов, Л.А. Шевченко, В,П. Дунаевский, А.Н. Вуколов, Е Ю.
Веселова и В.П. Сумский (53) 531.768 (088.8) (56) Патент США N. 3569749, кл. 310-84, 1971, Авторское свидетельство СССР
М 547696, кл. G 01 P 15/09, 1975. (54) ПЪЕЗОЗЛЕКТРИЧСЕКИИ АКСЕЛЕРОМЕТР (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения виброускорений малогабаритными акселерометрами с повышенной точностью, Цель изобретения — расширение
„,5U 1682938 Al частотного диапазона и повышение точности измерений малогабаритного акселерометра, Пьезоэлектрический акселерометр содержит основание 1 с установленным на нем чувствительном элементом 2, выполненным в виде монолитного многослойного пленочного конденсатора иэ пьезоэлектрической пленки. Вдоль монолита располо>кены коммутационные шины 4. соединяющие электроды 3 одной полярности, Электроды противоположной полярности равноудалены от коммутационных шин на расстояние, равное толщине пленки. В качестве пьезокерамического материала использован материал с отношением пьеэомодулей — >7. 2 ил. бзз
dç
1682938
1 г
2О
4О
5п
Изобретение относится к области измерлтельной технике, а именно к устройствам для измерения виброускорений в широком диапазоне частот в труднодоступных места х.
Целью изобретения является расширение частотного диапазона акселерометра путем уменьшения его габаритов и увеличение точности измерения путем сниженля поперечной чувствительности.
На фиг. 1 показан акселерометр, общий вид; на фиг, 2 — чувствительный элемент с приведением формы электродов и их пространственной ориентЬции.
Пьезоэлектрический акселерометр (фиг. 1) cocroMT из основания 1, I/Her вительного элемента 2 с электродами 3, замкнутыми на боковой поверхности разнополярными шинами 4, и крышки 5 для зашлты от внешних воздействий. Элемент 2 прлкреплен к основанию 1 гайкой б.
Чувствительный элемент 2 изготовлен из отдельных пластин 7, выполненных из тонкой пьезокерамической пленки, Сборка отдельных пластин в монолит с последую;цими опрессовкой и ОтжигoM позволяет избежать перегибов пленки и значительно снизить разноструктурность керамики при изготовлении. На заготовки пластин наносятся электроды 3 кольцеобразной формы, имеющие с одной стороны выступ 8 для соединения с коммутационной шиной, а с противоположной — изолирующий зазор 9.
При выполнении электродов соблюдаются размеры зазора так, чтобы X = С+ 2 Ь, Л=
=а, гдс а, Х вЂ” параметры зазора, С вЂ” ширина коммутационнол шлны, l),— толщина плен „;и, При этом конфигурация верхнего и нижнего электродов 3 пластины 7 совпадает, на нижний электрод развернут относительнс верхнего под углом 180О, т. е. выступу верхнего электрода соответствует зазор на нижнем электроде, зазору верхнего электрода соответствует Bblcrjjll нижнего электрода (фиг, 2) Пластины набираются в пакет определенной в последовательности (фиг. 2), затем опрессовываются, коммутируются и спекаются в моноли с последующей полярлзацией.
Благодаря тому, что предлагаемая конструкция представляет собой сплошной моHОлит, Она Обладаст ВысОкОЙ жесткостью и прочностью, а также позволяет максимальНо уменьшить объем неоднородных структурных зон чувствительного элемента, Следовательно, вклад неоднородности в поперечную чувствительность минимален при заданной толщине пленки и размерах коммутационных шин. Однако максимальное усиление эффекта снижения поперечной чувствительности наблюдается тогда, когда в качестве материала для изготовления чувствительного элемента применен материал озз с отношением пьезомодулей — 7, dз1
Традиционно применяемые для изготовления чувствительных элементов акселерометров пьезокерамические материалы характеризуются отношением пьезомодулей = 2 - 3, поэтому сигналы, вкладывабзз
«ba емые в поперечную чувствительность неоднородными зонами и сдвиговыми деформациями, т, е. сигналы, зависящие оТ величины dzl, довольно ощутимы по сравнению с основным продольным сигналом, а применение пьезокерамических материалов с отношением пьезомодулей — 7 значительно уменьшает эффективбзз
do< ность этого слгнала и приводит к снижению поперечной чувствительности.
Формула изобретения
Пьезоэлектрический акселерометр, содержащий корпус, состоящий из основания и крышки, на основании установлен чувствительный элемент, выполненнь в виде монолитного многослойного пленочного конденсатора из пьезоэлектрической пленки с электродами и коммутационными шинами вдоль монолита, каждая из которых соединена с электродами одной полярности, о т л и ч а «о шийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона и повышения точности измерения. электроды одной полярности равноудалены от коммутационных шин противоположной полярности на расстояние, равное толщине пленки, причем в качестве пьезокерамического материала использован материал с соотношением пьезомодулей бзз/Оз 7.
1682938
Составитель Т.Макарова
Техред M.Mîðãåíòàë Корректор M.Êó÷åðÿBàÿ
Редактор Н.Бобкова
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 3410 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
