Устройство для измерения ускорения

 

— .г р, и

О П И С А Н:-И- Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

jh) б25888

Союз Советсник

Социалистическии

Республик

К ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61} Дополнительное к авт, свид-ну (22) Заявлеио30.12.74 {21) )2088265/10 (51) М. Кл.

601 Р 15/08 с присоединением заявки №

Госудорстовиный иоиитвт

@вота Мииистров Иср оо долам ивобрвтаиий и открытий (23} Приоритет (43) Опубликовано 25,08,76.Бюллетень № 31 (45) Дата опубликования описаниа23,11,76 (53) УДК 531.768 (088.8) 10. А. Емельянов и Л. В. Храмов (72) Авторы изобретения (71} Заявитель

{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСКОРЕНИЯ

Изобретение относится к радиотехнике, точнее к пьезоэлектрическим резонаторам, предназначенным для измерения ускопения, и может быть использовано в измерительной технике, автоматике и приборостроении.

Известны датчики ускорения,,основанные, на методах разбалансировки моста в результате смещений в пространстве рабочего тела и в момент воздействия ускорения. Под рябо зим телом может подразумеваться жид- 1а кость 2j, твердое тело (31 нли поток частиц 141 .

" Однако в таких датчиках в цепях моста имеются элементы (емкости, резисторы и т.д,), электрические характеристики которых 1к сравнительно сильно и необратимо измеряются во времени, что ведет к возрастающим погрешностям в измерении ускорения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является пьезоэлектри- вО ческий резонатор для детектирования и измерения в одном направлении.

Наличие ускорения определяется по изменению частоты пьезоэлектрического резоУ L наторя. При этом источником изменения Я. ч астоты является деформация пьезоэлемента под действием механического усилия (11 ° !

Недостатком прототипа является наличие остаточных механических деформаций в сис,теме крепления пьезоэлемента в результате механического воздействия на него, что ведет к увеличению погрешности измеряемых ускорений, изменение эквивалентных параметров резонатора, уменьшению диапа«

;эона измерений и разрешающей способнос,ти.

Бель изобретения - повышение чувствительности и точности измерения ускорений.

Для этого предлагаемый пьезоэлектрический резонатор снабжен дополнительными электродами, образующими кодовый набор, а в качестве рабочего тела использована ртуть.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вид сверху и поперечный разрез; на фиг. 2 - держатель электродов, вид сверху.

Расположенный в вакуумной полости пьезоэлемечт 1 содержит электрод 2 и ответную ему систему электродов, состоящую из ка

525888

3 ибровочного электрода 3 и дополнительных электродов 4 - 7, расположенных в ет определенное значение частоты. кодом установленном порядке на держателе .j При воздействии ускорения в направлении, указанном стрелкой а, шарик ртути переме8 электродов.

Каждому из дополнительных электродов g щается из безразличного расположения в соответствуют контактные площадки 9-12,:область, расположенную на диаметре, парынаходящиеся на внутренней поверхности ваку- лельном направлению ускорения. Причем величина ускорения в направлении а оцениваv °

«!

Дополнительные электроды и соответству- ется степенью втягивания ртути в щелевидную юшие им контактные площадки соединены 0 часть полости 13. При:- ом ртуть замыка между собой проводниками 14. Любая из (общий контакт 15 с одним или несколькими контактных площадок может быть соединена контактами, соединенными с дополнительныс общим контактом 15 при помощи ртути, ми электродами. Зная разность частот межкоторая может перемешаться в полости ду частотой пьезоэлемента при работе с од 13 в зависимости от величины и направления б ним или несколькими дополнительными электускорения как в радиальном направлении, за-; родами, судят о величине и направлении полняя узкую часть полости 13 и определяя ускорения. тем самым величину ускорения, так и вдоль полости, определяя направление ускорения.

К автогенератору (на чертеже не показан}Ю Ф о р м у it а и з о б р е т е н и я подходит с одной стороны электрод 2, с дру-:

re — электрод 3, подключение которого про- Устройство для измерения ускорения, со-! исходит попеременно с подключением допол» держащее рабочее тело, пьезоэлектрический нительных электродов при помощи известных резонатор с возбуждающими электродами и коммутирующих усч ройств. И автогенератор, о т л и ч а ю щ е е с я !

На фиг. 2 изображена схема расположе- тем, что, с целью повышения чувствительно.ния дополнительных электродов 4 — 7, ка- сти и точности измерения, пьезоэлектричеслибровочного электрода 3 в держателе 8. До- кий резонатор снабжен дополнительными полнительные электроды, разделенные между электродами, образующими кодовый набор, собой разделительными линиями 16, могут 30 причем в качестве рабочего тела использо- быт нанесены, например, испарением метал- вана ртуть. ла в вакууме на диэлектрическую подложку, Источники информации, принятые во вни и» яющуюся держателем электродов. мание при экспертизе:

Дополнительные электроды, в соответствии, 1, Патент США N 3.386. 292, кл, с кодом установленным порядком, могут ® 73-517 (прототип). быть расположены, например, спирально. В - 2. Патент США ¹ 3.164023, кл, ! результате получается несколько рядов элек- . 73-516. тродов, которые образуют радиальные лучи. 3. Авторское свидетельство % 375556

При этом, учитывая изменение площади до-;- кл. -6.01р 15/08. полнительных электродов, каждому отдельно- 40 4, Авторское свидетельство N 211885, му дополнительному электроду и любому со- М. кл. 606g 7/48.

525888

1 Составитель H. Граиикова l рааактор Т. Ивакова texpen И. Ковач Корректор, й. Зокотовокак

Заказ 5160/492 Тираж 1029 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

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