Пьезоэлектрический датчик ударного ускорения



Пьезоэлектрический датчик ударного ускорения
Пьезоэлектрический датчик ударного ускорения
Пьезоэлектрический датчик ударного ускорения

 


Владельцы патента RU 2495438:

Федеральное государственное унитарное предприятие "РОССИЙСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЯДЕРНЫЙ ЦЕНТР - ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ ИМЕНИ АКАДЕМИКА Е.И. ЗАБАБАХИНА " (RU)

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения пиковых ударных ускорений. Пьезоэлектрический датчик ударного ускорения содержит корпус, во внутренней полости которого закреплена опора, имеющая выступы в средней части, равноудаленные от сторон корпуса, на каждом из которых закреплены при помощи промежуточного клеевого слоя пьезоэлемент и инерционная масса. Клеевой слой содержит клей, каучук и калиброванные проводящие частицы, а геометрический центр опоры совпадает с геометрическим центром корпуса. В клеевой слой введен графит, содержание которого не превышает 10%, а калиброванные частицы выполнены размером 20-80 мкм, при этом содержание каучука в клеевом слое составляет не менее 60%.

Техническим результатом изобретения является увеличение коэффициента преобразования и демпфирующих свойств датчика. 3 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения пиковых ударных ускорений.

Известен пьезоэлектрический акселерометр, содержащий корпус, в котором размещены пьезоэлемент и инерционная масса (Авторское свидетельство СССР №371517, G01P 15/09, 1973 г.). Пьезоэлемент расположен между инерционной массой и основанием корпуса, при этом пьезоэлемент размещен между двумя прокладками из материала, модуль упругости которого не превышает модуля упругости пьезоэлемента, например, латуни.

Данная конструкция обеспечивает достаточно высокое значение коэффициента преобразования и, как следствие, повышенную точность измерений.

Однако, из-за близкого расположения пьезоэлемента к основанию корпуса, в данном устройстве существует проблема большой деформационной чувствительности. Кроме того, при действии ускорения вдоль основной оси акселерометра от основания корпуса к инерционной массе и от инерционной массы к основанию корпуса возникает несимметричность коэффициента преобразования.

Наиболее близким является пьезоэлектрический датчик ударного ускорения, содержащий корпус, во внутренней полости которого закреплена опора, имеющая выступы в средней части, равноудаленные от сторон корпуса, на каждом из которых закреплены при помощи промежуточного клеевого слоя пьезоэлемент и инерционная масса, при этом клеевой слой содержит клей, каучук и калиброванные проводящие частицы, а геометрический центр опоры совпадает с геометрическим центром корпуса. Диаметр калиброванных проводящих частиц - 5-10 мкм («Пьезоэлектрический датчик ускорения с повышенной устойчивостью к уходу нуля», авторы: А.А. Громов, Н.А. Ивашин, М.Д. Соболев, «Измерительная техника», №3, 2009 г., с.42-45).

Данный датчик обладает небольшой деформационной чувствительностью из-за удаленного расположения опоры с пьезоэлементами от основания корпуса. Наличие двух пьезоэлементов, один из которых работает на сжатие, а другой - на растяжение, обеспечивает симметричность коэффициента преобразования при действии ускорения вдоль основной оси датчика от основания корпуса к крышке и от крышки к основанию корпуса.

Однако, при измерении интенсивных ударных ускорений, уровень демпфирования высокочастотных колебаний, приходящих на пьезоэлементы, недостаточен. Это может приводить к потере информации из-за явления «ухода нуля» - смещения нулевой линии выходного сигнала и ограничивает верхнюю границу диапазона измеряемых ускорений. Также данный датчик имеет сравнительно небольшой коэффициент преобразования, что ограничивает нижнюю границу диапазона измеряемых ускорений, и большое значение коэффициента влияния температуры на коэффициент преобразования, что снижает точность измерений.

Уменьшение погрешности измерения ускорения пьезоэлектрическим датчиком ускорения из-за шумов и наводок требует увеличения его коэффициента преобразования Кпр. А это достигается уменьшением модуля упругости Е клеевого слоя и повышением толщины h клеевого слоя. Снижению погрешности измерения ускорения из-за деформационной чувствительности датчика способствует использование эластичного клеевого слоя, т.е. понижение E и повышение h.

Прочность клеевого слоя, обеспечивающая достижение максимального ускорения, является неоднозначной функцией E и h. С одной стороны, согласно статистической теории прочности, большая прочность малых образцов объясняется меньшей вероятностью нахождения в объеме наиболее опасных дефектов («Прочность и долговечность клеевых соединений», А.С. Фрейдин, М.: Издательство «Химия», 1971 г., с.27). Поэтому повышение E и понижение h - благоприятное свойство для увеличения прочности клеевого слоя датчика и увеличения диапазона измеряемых ускорений.

С другой стороны, поскольку в ударном процессе имеется практически полный спектр частот, то прочность в существенной мере определяется также и коэффициентом динамичности Q (добротностью механической системы: инерционная масса-пьезоэлемент-опора), т.е. коэффициентом превышения амплитуды в резонансной области над амплитудой до резонанса. Для рассеяния механической энергии в клеевом слое в этом случае надо стремиться к понижению E и повышению h. Кроме того, прочность клеевого слоя зависит также от значения начальных механических напряжений σнач в клеевом слое, для снижения которых необходимо уменьшать E и увеличивать h («Измерение ударных ускорений», B.C. Пеллинец, М.: Издательство стандартов, 1975 г., с.185, «Прочность и долговечность клеевых соединений», А.С. Фрейдин, М.: Издательство «Химия», 1971 г., с.26-27). Последнее требование (снижение σнач) способствует уменьшению вероятности появления погрешности из-за ухода нуля («Пьезоэлектрический датчик ускорения с повышенной устойчивостью к уходу нуля», авторы: А.А. Громов, Н.А. Ивашин, М.Д. Соболев, «Измерительная техника», №3, 2009 г., с.42-45).

Технический результат, получаемый при использовании предлагаемого технического решения - увеличение коэффициента преобразования и демпфирующих свойств датчика.

Задача, на решение которой направлено изобретение - повышение точности измерений и расширение диапазона измеряемых ускорений.

Указанный технический результат достигается тем, что в пьезоэлектрическом датчике ускорения, содержащем корпус, во внутренней полости которого закреплена опора, имеющая выступы в средней части, равноудаленные от сторон корпуса, на каждом из которых закреплены при помощи промежуточного клеевого слоя пьезоэлемент и инерционная масса, при этом клеевой слой содержит клей, каучук и калиброванные проводящие частицы, а геометрический центр опоры совпадает с геометрическим центром корпуса, особенность заключается в том, что в клеевой слой введен графит, содержание которого не превышает 10%, а калиброванные частицы выполнены размером 20-80 мкм, при этом содержание каучука в клеевом слое составляет не менее 60%.

Выполнив калиброванные проводящие частицы размером 20-80 мкм и введя в клеевой слой графит в количестве не более 10%, при этом количество каучука - не менее 60%, устранили проявления трибоэлектрического эффекта (искажения выходного сигнала датчика из-за электризации клеевого слоя). При этом уменьшили модуль упругости клеевого слоя примерно в 500 раз, что привело к увеличению его демпфирующих свойств и к увеличению коэффициента преобразования датчика примерно в 2 раза. Таким образом, решили задачу повышения точности измерений и смогли расширить диапазон измеряемых ускорений.

При проведении анализа уровня техники, включающего поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявлении источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, не обнаружено аналогов, характеризующихся признаками, тождественными всем существенным признакам данного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога позволило выявить совокупность существенных отличительных признаков от прототипа, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию «изобретательский уровень» заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. В результате поиска не выявлены технические решения с этими признаками. На этом основании можно сделать выводы о соответствии заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень».

На фиг.1 изображена конструктивная схема датчика.

На фиг.2 изображен вид A на фиг.1.

На фиг.3 изображена зависимость коэффициента преобразования датчика от обратной величины модуля упругости E клеевого слоя при постоянном значении высоты клеевого слоя.

Пьезоэлектрический датчик ударных ускорений содержит корпус 1 с крышкой 2. Во внутренней полости корпуса 1 закреплена опора 3 с двумя выступами 4 в средней части. Выступы 4 равноудалены от сторон корпуса и содержат пьезоэлемент 5 и инерционную массу 6. Опора 3 установлена в кольцевом пазу 7 корпуса 1, при этом ее геометрический центр совпадает с геометрическим центром корпуса (фиг.1).

Пьезоэлемент 5 и инерционная масса 6 закреплены на каждом из выступов 4 при помощи промежуточного клеевого слоя 8 (фиг.2). Клеевой слой 8 содержит клей (например, эпоксидный), каучук, калиброванные проводящие частицы 9 размером 20-80 мкм и графит. При этом содержание графита не превышает 10%, а содержание каучука - не менее 60%.

Датчик снабжен токосьемником 10, соединяющим инерционные массы 6 кабелем 11, размещенным в экране 12 и соединенным с одной из инерционных масс 6. Экран 12 электрически связан с опорой 3 через корпус 1. Кабель 11 выводится из корпуса 1 через отверстие 13 для подключения к аппаратуре, позволяющей зарегистрировать электрический сигнал (на фиг. не показано). Кабель 11 фиксируется в отверстии 13 с помощью эпоксидного клея. Опора 3 зажимается между корпусом 1 и крышкой 2 винтами (на фиг. не показано).

Устройство работает следующим образом. Перед началом работы проводят вулканизацию клеевого слоя при температуре 100°C для того, чтобы избежать возможности ее неконтролируемого проявления во время работы датчика в условиях повышенной температуры, что может привести к изменению модуля упругости клеевого слоя и коэффициента преобразования датчика и, как следствие, к снижению точности измерений.

Датчик устанавливают на объекте испытаний клеевым способом, кабель 10 подсоединяют к регистрирующей аппаратуре (на фиг. не показано). При ускорении, действующем на объект испытаний перпендикулярно опоре 3 датчика, инерционные массы 6 перемещаются таким образом, что вызывают сжатие и растяжение пьезоэлементов 5. При этом пьезоэлементы вырабатывают электрический заряд, передающийся через опору 3, клеевой слой 8 с калиброванными проводящими частицами 9, инерционные массы 6, токосъемник 10, кабель 11, экран 12 к регистрирующей аппаратуре.

На предприятии были проведены испытания датчика при использовании различных составов клеевого слоя в соединении опора-пьезоэлемент-инерционная масса.

Проведенные исследования показали качественную зависимость Кпр датчика от обратной величины E при постоянном значении h (фиг.3).

С уменьшением E, начиная с некоторого E1, Кпр заметно увеличивается и при E=E2 достигает максимальных относительных значений порядка 1,7-2,0, после чего практически перестает зависеть от E. В связи с тем, что модуль упругости эластичных материалов значительно меняется от температуры, на участке 1/E1<1/E<1/E2 будут наблюдаться повышенные значения коэффициента влияния температуры k°C на коэффициент преобразования Кпр. Однако при относительно малых значениях E (когда Кпр уже почти не зависит от E), k°C не превышает типовых значений, характерных для жесткого крепления пьезоэлемента к опоре, т.е. значений при 1/E->0.

Преимущество изобретения состоит в том, что добились увеличения уровня ударного ускорения, после воздействия которого датчик сохраняет работоспособность, снижения коэффициента влияния температуры на коэффициент преобразования и деформационной чувствительности и, таким образом, повысили надежность и точность измерений.

Таким образом, представленные данные свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого изобретения следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленное устройство при его осуществлении, предназначено для использования в различных отраслях промышленности (в испытательных комплексах машиностроительных, автомобильных и авиакосмических производств, на атомных объектах и предприятиях ядерного цикла);

- для заявляемого устройства в том виде, в котором оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию «промышленная применимость».

Пьезоэлектрический датчик ударного ускорения, содержащий корпус, во внутренней полости которого закреплена опора, имеющая выступы в средней части, равноудаленные от сторон корпуса, на каждом из которых закреплены при помощи промежуточного клеевого слоя пьезоэлемент и инерционная масса, при этом клеевой слой содержит клей, каучук и калиброванные проводящие частицы, а геометрический центр опоры совпадает с геометрическим центром корпуса, отличающийся тем, что в клеевой слой введен графит, содержание которого не превышает 10%, а калиброванные частицы выполнены размером 20-80 мкм, при этом содержание каучука в клеевом слое составляет не менее 60%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к приборостроению, а именно к акселерометрам. .

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к технике высокоточных измерений, и может быть использовано для измерения перемещений и вибраций.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерительным элементам линейного ускорения. .

Изобретение относится к методу изготовления силового измерительного датчика из нескольких материалов. .

Изобретение относится к области измерительной техники, а более конкретно к измерительным элементам линейного ускорения. .

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в приборостроении и машиностроении для измерения ускорения и углового положения относительно горизонта, и в частности для коррекции положения при измерениях прецизионными датчиками давления.

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в точном машиностроении и электронной технике. .

Изобретение относится к датчикам, а конкретно, к пьезоэлектрическим акселерометрам, используемым в качестве сейсмодатчиков. .

Изобретение относится к области измерения параметров движения, в частности к измерению акселерометрами ударных ускорений. .

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения виброускорений промышленных объектов, а также для вибрационного анализа и вибромониторинга промышленного оборудования в условиях высоких промышленных наводок и помех.
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике измерения параметров удара на стендах и может быть использовано при исследовании ударного взаимодействия тел. Устройство для измерения продолжительности удара, содержит корпус, элемент коммутации, генератор и блок индикации, снабжено преобразователем длительности импульсов генератора в цифровой код, схемой, осуществляющей передачу импульсов с генератора на счетчик импульсов при замыкании контактов проводника, счетчиком импульсов, преобразователем импульсов в цифровой код и вычислительным блоком, корпус выполнен виде цилиндрической втулки, внутри которой расположен подпружиненный в осевом направлении шток с бойком с возможностью ударного взаимодействия его с соударяемым телом, расположенным на металлическом основании, при этом на свободном конце штока закреплен проводник, соединенный с одним из входов схемы, осуществляющей передачу импульсов с генератора на счетчик импульсов, на металлическом основании также закреплен проводник, соединенный с другим входом схемы, осуществляющей передачу импульсов с генератора на счетчик импульсов. Полученный при ударе бойка электрический импульсный сигнал поступает в электронный блок, преобразуется в цифровой код и определяется длительность удара, как произведение количества импульсов и общее время импульсов, которое показывается на цифровом индикаторе блока индикации. Технический результат заключается в повышении точности определения продолжительности удара и определения с высокой степенью точности развитие ускорений, сил в любой момент времени развития кратковременного ударного процесса. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к измерению параметров механических колебаний в широкой полосе частот. Изобретение может быть использовано для измерения волновых параметров механических колебаний различных объектов в строительстве, машиностроении, акустике и т.д. Предлагаемый способ приема и преобразования вектора механических колебаний осуществляется с помощью 3D-приемника в виде трехгранной равносторонней пирамиды с гранями, равнонаклоненными к основанию пирамиды под заданными углами φ, а съемные приемные узлы (вибропакетники) располагаются в центре каждой грани в определенной точке ее оси симметрии, что дает возможность совместить пространственно, физически и электрически информацию о компонентах вектора в измерительной точке и позволяет достоверно измерять вектор механических колебаний. Технический результат - создание способа и 3D-приемника приема и синхронного тензорного преобразования компонентов измеряемых механических колебаний во всем диапазоне диагностических параметров объекта с высокой достоверностью. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к пьезоэлектрическим датчикам и может быть использовано, в частности, в системах диагностики автомобиля и системах автосигнализации. Сущность: датчик включает пьезоэлектрическое рабочее тело и систему регистрации. Рабочее тело выполнено из пьезокерамики связностью 3-0 с максимальным значением коэффициента напряжения g 33 . При этом датчик дополнительно содержит пьезоэлемент-резонатор для тарировки, поверхность которого соединена с поверхностью рабочего тела. Технический результат: повышение пьезочувствительности при минимальном весе, возможность тарировки и проверки работоспособности датчика в условиях отсутствия гравитации. 3 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к приборостроению, а именно к акселерометрам, предназначенным для измерения малых ускорений. Акселерометр содержит ячейку из двух параллельно установленных поляроидов с чувствительным элементом между ними, выполненным из прозрачного тензочувствительного материала - полиуретана, имеющего форму клина. Усилие на тензочувствительный элемент от инерционного элемента передается с помощью двойной рычажной системы, состоящей из груза, находящегося под действием измеряемого микроускорения, системы рычагов, опирающихся на опоры и площадки, воздействующих на чувствительный элемент. Для определения числа интерференционных полос используют веб-камеру, установленную с одной стороны ячейки, с другой стороны которой для равномерного освещения установлена подсветка из матового стекла и светодиодного источника света, при этом для предохранения системы от перегрузки в районе груза, находящегося под действием измеряемого микроускорения, установлена пружина. Изобретение обеспечивает увеличение чувствительности и точности измерений, возможность проведения измерений в условиях космической станции. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к устройствам для измерения линейного ускорения. Волоконно-оптический преобразователь линейного ускорения состоит из двух каналов приемо-передачи оптического излучения и чувствительного элемента, включающего два устройства ориентации оптического излучения, выполненные из кварцевого стекла в форме параллелепипеда, частично покрытые зеркальным напылением, и устройство поглощения оптического излучения, которое консольно закреплено через прокладки между устройствами ориентации оптического излучения и выполнено в виде балки из светопоглощающего материала с грузом, закрепленным на ее конце. Между устройствами ориентации с противоположной стороны относительно устройства поглощения введена прокладка, обеспечивающая зазор между ними, при этом зеркальное напыление отсутствует на областях, соответствующих прямоугольной проекции консольно закрепленной балки на поверхности устройств ориентации оптического излучения. Изобретение расширяет функциональные возможности волоконно-оптического преобразователя на основе оптического туннельного эффекта для обеспечения измерения линейного ускорения. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для измерения линейных ускорений и может быть использовано для одновременного измерения ускорений вдоль трех взаимно перпендикулярных осей. Сущность: акселерометр содержит инерционную массу (1), которая закреплена во внутренней раме (2) с помощью торсионов (3- 6). Торсионы (3-6) размещены в микромеханическом акселерометре с возможностью совершения поступательных колебаний инерционной массы (1) вдоль оси Х. На инерционной массе (1) закреплены подвижные электроды (7, 8) датчика перемещения, выполненные с гребенчатыми структурами с одной стороны. На внутренней раме (2) закреплены подвижные электроды (9, 10) датчика перемещения, выполненные с гребенчатыми структурами с одной стороны. Внутренняя рама (2) закреплена во внешней раме (11) с помощью торсионов (12-15). Торсионы (12-15) размещены в микромеханическом акселерометре с возможностью совершения поступательных колебаний внутренней рамы (2) вдоль оси Y. Внешняя рама (11) закреплена в корпусе (16) с помощью торсионов (17-20). Торсионы (17-20) размещены в микромеханическом акселерометре с возможностью совершения поступательных колебаний внешней рамы (11) вдоль оси Z. На внешней раме (11) закреплены подвижные электроды (21, 22) датчика перемещения. Корпус (16) закреплен на подложке (23), на которой закреплены неподвижные электроды (24, 25) датчика перемещения, выполненные с гребенчатыми структурами с одной стороны. Неподвижные электроды (24, 25) образуют конденсаторы с подвижными электродами (7, 8) в плоскости их пластин, образуя при этом емкостной датчик перемещения инерционной массы (1) относительно подложки (23). На подложке (23) закреплены неподвижные электроды (26, 27) датчика перемещения, выполненные с гребенчатыми структурами с одной стороны. Неподвижные электроды (26, 27) образуют конденсаторы с подвижными электродами (9, 10) в плоскости их пластин, образуя при этом емкостной датчик перемещения внутренней рамы (2) относительно подложки (23). На подложке (23) закреплены неподвижные электроды (28, 29) датчика перемещения. Неподвижные электроды (28, 29) образуют конденсаторы с подвижными электродами (21, 22) в плоскости их пластин, образуя при этом емкостной датчик перемещения внешней рамы (11) относительно подложки (23). Инерционная масса (1), внутренняя рама (2), внешняя рама (11), торсионы (3-6, 12-15, 17-20), подвижные электроды (7-10, 21, 22) датчиков перемещения расположены с зазором относительно подложки (23). Инерционная масса (1), внутренняя рама (2), внешняя рама (11), торсионы (3-6, 12-15, 17-20), подвижные электроды (7-10, 21, 22) датчиков перемещения, неподвижные электроды (24-29) датчиков перемещения, корпус (16) выполнены из полупроводникового материала, например, из монокристаллического кремния. Подложка (23) может быть изготовлена из диэлектрика, например, из боросиликатного стекла. Технический результат: возможность проведения одновременных измерений ускорений вдоль трех взаимно перпендикулярных осей X, Y, Z. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике. Акселерометр содержит кремниевую подложку, на которую нанесен пьезоэлектрический слой, например, из окиси цинка в виде прямоугольной вытянутой дорожки. С обеих сторон пьезоэлектрической дорожки и в ее середине установлены встречно-штыревые электроды. На центральный электрод подается электрический импульс, который распространяется со скоростью звука от центрального электрода к внешним. Одновременно под действием внешнего линейного ускорения акустическая волна ускоряется или замедляется в зависимости от направления векторов скорости звука и действующего внешнего линейного ускорения. При отсутствии ускорения импульс от центрального электрода к внешним приходит одновременно, при действии ускорения - в разное время. Разность времен прохождения мерных участков акустической волной прямо пропорциональна действующему ускорению. Изобретение обеспечивает повышение точности измерений. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для вибродиагностики технологического оборудования. Вибродатчик с элементом цифровой калибровки выполнен в виде металлического корпуса с фланцем для крепления на контролируемом объекте. Внутри корпуса датчика размещены первичный пьезокерамический преобразователь и электронная схема сопряжения первичного преобразователя. При этом в состав электронной схемы тракта усиления сигнала включен цифровой потенциометр, позволяющий вернуть коэффициент преобразования датчика к начальному значению. Потенциометр управляется от внешнего блока эталонных импульсов, подаваемых через технологический разъем в корпусе датчика при калибровке в режиме задания на испытательном вибростенде образцовых значений виброскорости на базовой частоте и фиксации выходного сигнала датчика на штатной нагрузке блока регистрации. Технический результат заключается в поддержании паспортных характеристик вибродатчика в течение всего срока эксплуатации. 4 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и касается линейного микроакселерометра с оптической системой. Микроакселерометр включает в себя корпус, две инерционные массы на упругих подвесах, два датчика положения, два компенсационных преобразователя. Датчики положения выполнены в виде двух пар монохроматических излучателей с различным спектром излучения и двух фотоприемников с цветоделением, имеющих не менее двух выходов спектральных диапазонов. Излучатели расположены над инерционной массой, а фотоприемники размещены в корпусе соосно с фотоприемниками. Монохроматические излучатели снабжены ограничителями светового потока. Технический результат заключается в повышении точности измерений и упрощении конструкции. 1 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения параметров ускорения в виброметрии, сейсмологии и акустики. Пьезоэлектрический акселерометр содержит предусилитель и концентрично расположенные кольцевые инерционную массу, корпус и первый пьезочувствительный элемент с осевой поляризацией в виде пары пьезоэлектрических секторов, не соприкасающихся друг с другом, и электродов, контактирующих с боковыми поверхностями пары пьезоэлектрических секторов, при этом кольцевой корпус выполнен из электропроводного материала с возможностью контактирования с боковыми поверхностями пары кольцевых пьезоэлектрических секторов, имеющих различную поляризацию, причем электроды подключены к предусилителю, при этом в него введены второй и третий предуселители, а также второй кольцевой пьезочувствительный элемент, установленный над первым кольцевым пьезочувствительным элементом и выполненный в виде двух пар радиально поляризованных секторов, снабженных электродами, контактирующими с боковыми поверхностями секторов, при этом предуселители выполнены дифференциальными, а сектора пар второго кольцевого пьезочувствительного элемента имеют одинаковую поляризацию, причем три пары первого и второго кольцевых пьезочувствительных элементов через электроды подключены к входам трех соответствующих дифференциальных усилителей. Технический результат - измерение трех компонент вектора ускорения. 2 ил.
Наверх