SU1262390A1 - Piezoelectric accelerometer with moving-coil calibration device - Google Patents
Piezoelectric accelerometer with moving-coil calibration device Download PDFInfo
- Publication number
- SU1262390A1 SU1262390A1 SU843791724A SU3791724A SU1262390A1 SU 1262390 A1 SU1262390 A1 SU 1262390A1 SU 843791724 A SU843791724 A SU 843791724A SU 3791724 A SU3791724 A SU 3791724A SU 1262390 A1 SU1262390 A1 SU 1262390A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- magnetic
- accelerometer
- permanent magnets
- calibration
- inertial
- Prior art date
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000012795 verification Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims abstract 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 6
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 abstract 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике, конкретно к устройствам дл измерени параметров вибрации и удара с дистанционной проверкой работоспособности. Цель изобретени повышение коэффин;иента преобразовани при калибровке. Магнитна система устройства состоит из установленных по окружности магнитопровод щего рма 11 посто нных магнитов 10 в зазорах между которыми находитс часть инерционного элемента 6. . Закреп-пенное на инерционном элементе 6 магнитопровод щее кольцо 12 с обмоткой 13 позвол ет устранить нерабочие тангенциальные составл ющие магнитного потока. При действии измер емого ускорени со на электродах пьезоэлемента 4 возни (Л кает пропорциональный ему электриче- скийзар д вследствие осесимметричного изгиба пластины 2 и пьезоэлемента. Изготовление посто нных магнитов из закритического магнитотвердого материала приводит к получению более высокого значени магнитной индукции в зазоре. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. i..VThe invention relates to a measurement technique, specifically to devices for measuring parameters of vibration and shock with remote performance verification. The purpose of the invention is to increase the coeffin conversion rate during calibration. The magnetic system of the device consists of 11 permanent magnets 10 arranged around the circumference of the magnetically conductive hinge and in the gaps between which there is a part of the inertial element 6.. A magnetically conducting ring 12 with a winding 13 fixed on the inertial element 6 makes it possible to eliminate the non-working tangential components of the magnetic flux. Under the action of the measured acceleration with on the electrodes of the piezoelectric element 4, there arises (it is proportional to the electric charge due to the axisymmetric bending of the plate 2 and the piezoelectric element. Manufacturing permanent magnets from supercritical hard magnetic material results in a higher value of magnetic induction in the gap. 1 C. ad hoc, 2 il. i..V
Description
Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретно к устройствам для измерения параметров вибрации и удара с дистанционной проверкой работоспособности. 5The invention relates to measuring equipment, and more particularly to a device for measuring vibration and shock parameters with remote performance monitoring. 5
Цель изобретения - повышение коэффициента преобразования акселерометра при калибровке.The purpose of the invention is to increase the conversion coefficient of the accelerometer during calibration.
На фиг.1 изображен акселерометр, разрез вдоль его оси чувствительности} на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.Figure 1 shows the accelerometer, a section along its axis of sensitivity} figure 2 - section aa in figure 1.
Акселерометр содержит магнитопроводящий корпус 1, упругую пластину 2 со стержнем 3, пьезоэлемент 4, закрепленный на пластине 2, например, с помощью клея, и кольцевой инерционный элемент, состоящий для удобства сборки из трех частей 5-7, соединенных между Собой, например, винтами 8. Электроды пьезоэлемента электрически соединены с выводами 9. В магнитную систему калибровочного устройства входят постоянные магниты 10, которые установлены, например, на клею по окружности магнитопроводящего ярма 11, причем часть инерционного элемента 6 частично находится в зазорах между постоянными магнитами 10, магнитопроводящее кольцо 12, установленное на части 6 инерционного элемента, и нижняя часть корпуса 1. При этом ярмо 11 с магнитами 10 расположено в кольцевом пространстве между инерционным элементом и стержнем 3, Обмотка 13 намотана на магнитопроводящее кольцо 12 и вместе с ним помещена в рабочий зазор магнитной цепи между Магнитами 10 й корпусом 1. Начало й конец обмотки электрически соединены с выводами 14.The accelerometer contains a magnetically conductive housing 1, an elastic plate 2 with a rod 3, a piezoelectric element 4, mounted on the plate 2, for example, with glue, and an inertial ring element, consisting for convenience of assembly of three parts 5-7 connected by themselves, for example, by screws 8. The electrodes of the piezoelectric element are electrically connected to the terminals 9. Permanent magnets 10 are included in the magnetic system of the calibration device, which are mounted, for example, on glue around the circumference of the magnetically conducting yoke 11, and part of the inertial element 6 is partially found In the gaps between the permanent magnets 10, the magnetically conducting ring 12 mounted on the part 6 of the inertial element and the lower part of the housing 1. In this case, the yoke 11 with the magnets 10 is located in the annular space between the inertial element and the rod 3, The winding 13 is wound on the magnetically conducting ring 12 and together with it is placed in the working gap of the magnetic circuit between the magnets of the 10th case 1. The beginning and end of the winding are electrically connected to the terminals 14.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
При действии вдоль оси симметрии акселерометра измеряемого ускорения возникают смещение инерционного элемента относительно корпуса 1 и осесимметричный изгиб пластины 2 и пьезоэлемента 4. На электродах пьезоэлемента возникает заряд, пропорциональный величине действующего ускорения. Соответствующее напряжение снимается с выводов 9. При калибровке входное напряжение от генератора подается на выводы 14, вследствие чего в обмотке 13 возникает ток, вызывающий по закону Ампера силу, действующую на обмотку и направленную вдоль оси симметрии акселерометра. Под действием этой силы инерционный элемент смещается вдоль оси, пьезоэлемент 4 изгибается и с выводов 9 снимается напряжение, пропорциональное текущему по обмотке 13 току.When a measured acceleration acts along the axis of symmetry of the accelerometer, a displacement of the inertial element relative to the housing 1 and axisymmetric bending of the plate 2 and the piezoelectric element 4 occur. A charge proportional to the value of the effective acceleration arises on the electrodes of the piezoelectric element. The corresponding voltage is removed from the terminals 9. During calibration, the input voltage from the generator is supplied to the terminals 14, as a result of which a current arises in the winding 13, which, according to Ampere's law, causes a force acting on the winding and directed along the axis of symmetry of the accelerometer. Under the action of this force, the inertial element is displaced along the axis, the piezoelectric element 4 is bent, and a voltage proportional to the current flowing through the winding 13 is removed from the terminals 9.
Предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет получить более оптимальное сочетание параметров измерительного и калибровочного Ю каналов пьезоэлектрического акселерометра, так., как устранение необходимости проведения магнитного потока через упругую пластину и инерционный элемент позволяет повысить чувстви'5 тельность и точность прибора за счет использования более подходящих материалов и применение шарнирного закрепления инерционного элемента на пластине.The proposed device, in comparison with the known one, allows to obtain a more optimal combination of the parameters of the measuring and calibration U channels of the piezoelectric accelerometer, such as eliminating the need for magnetic flux through an elastic plate and an inertial element, it is possible to increase the sensitivity and accuracy of the device through the use of more suitable materials and the use of articulating the inertia element on the plate.
Перенос постоянных магнитов в кольцевое пространство между инерционным элементом и центральным стержнем и частичное введение инерционного элемента в зазоры между постоянными маг25 нитами позволяют уменьшит! габариты акселерометра.The transfer of permanent magnets into the annular space between the inertial element and the central rod and the partial introduction of the inertial element into the gaps between the permanent magnets can reduce! accelerometer dimensions.
Кроме того, повышается коэффициент передачи при калибровке как за счет получения более высокого значения 30 магнитной индукции в зазоре (изготовление постоянных магнитов из закритического магнитотвердого материала, . уменьшение магнитного сопротивления элементов магнитной цепи), так и в 25 связи с применением магнитопроводящего кольца для устранения нерабочих тангенциальных составляющих магнитного потока. При сохранении чувствительности и габаритов известного уст4Q ройства указанные меры позволяют эквивалентно повысить коэффициент передачи при калибровке.In addition, the transmission coefficient is increased during calibration both by obtaining a higher value of 30 magnetic induction in the gap (the manufacture of permanent magnets from supercritical magnetically hard material, a decrease in the magnetic resistance of the magnetic circuit elements), and in 25 communication with the use of a magnetic circuit to eliminate non-working tangential components of magnetic flux. While maintaining the sensitivity and dimensions of the known device, the indicated measures can equivalently increase the transmission coefficient during calibration.
Предлагаемая конструкция калибровочного устройства пьезоакселерометра 45 наиболее полно (из известных типов калибровочных устройств) отвечает указанным критериям и имеет достаточно высокий коэффициент передачи при калибровке, что обеспечивает эффективную проверку параметров акселерометра эи и получение хорошего соотношения сигнал - шум даже при малых уровнях входного проверочного сигнала.The proposed design of the calibration device of the piezo-accelerometer 45 most fully (of the known types of calibration devices) meets the specified criteria and has a sufficiently high transmission coefficient during calibration, which provides an effective verification of the parameters of the accelerometer ee and obtaining a good signal-to-noise ratio even at low levels of the input test signal.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU843791724A SU1262390A1 (en) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | Piezoelectric accelerometer with moving-coil calibration device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU843791724A SU1262390A1 (en) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | Piezoelectric accelerometer with moving-coil calibration device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1262390A1 true SU1262390A1 (en) | 1986-10-07 |
Family
ID=21138893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU843791724A SU1262390A1 (en) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | Piezoelectric accelerometer with moving-coil calibration device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1262390A1 (en) |
-
1984
- 1984-09-20 SU SU843791724A patent/SU1262390A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Цеханский К.Р. Пьезоэлектрические акселерометры повьшенной чувствительности: Сб. Вибрационна техника, ВДНТП,- М.: 1967, с. 7-17. Цеханский К.Р. Способы повышени коэффициента преобразовани пьезоакселерометров: Сб. Вибрационна техника, МДНТП.- М.: 1975, с. 150-153. П тин Ю.М. Проектирование элементов измерительных приборов.- М.: Высша школа, 1977, с. 140-143. Патент US 3120622, кл. 310-8.4, 1964. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3120622A (en) | Self-calibrating accelerometer | |
| US2632791A (en) | Vibratory condenser converter | |
| EP0771427B1 (en) | High resolution geophone | |
| US3738445A (en) | Seismometer spring suspension system | |
| US2316616A (en) | Vibration responsive device | |
| US4362990A (en) | Current- and voltage-measurement transducer | |
| JPH08502821A (en) | Accelerometer | |
| US2662996A (en) | Magnetic pickup | |
| WO2013074331A1 (en) | Improved piezo sensor | |
| SU1262390A1 (en) | Piezoelectric accelerometer with moving-coil calibration device | |
| US3331023A (en) | Sensing and measuring device for high voltage power lines | |
| US2372002A (en) | Telemetering system | |
| US7138808B2 (en) | Movable apparatus, a measuring apparatus, a capacitive distance sensing apparatus, and a positioning device | |
| US3899736A (en) | Vibration-resistant device for taut band suspension type indicating instrument | |
| US3275936A (en) | Electric meter including pivoted mag- net rotor surrounded by continuous pole faces | |
| RU2082991C1 (en) | Electrodynamic geophone | |
| US3274490A (en) | Fluid damped permanent magnet core meter movement with a float supported and filar suspended coil | |
| US4211972A (en) | Self contained filar suspended meter rotor | |
| RU2118825C1 (en) | Moving-coil instrument element | |
| US2653302A (en) | Accelerometer pickup of very small size and weight | |
| US3621393A (en) | Compact moving coil meter movement | |
| US2995928A (en) | Indicator of torsional oscillations | |
| US7810370B1 (en) | Accelerometer calibrator resonance damper and methods | |
| RU94721U1 (en) | MAGNETIC FIELD SENSOR | |
| CN113740582B (en) | A magnetic field induction coil assembly, magnetic field sensor array and measurement system for multi-dimensional balanced magnetic field measurement |