SU504940A1 - Piezoelectric vibroaccelerometer - Google Patents
Piezoelectric vibroaccelerometerInfo
- Publication number
- SU504940A1 SU504940A1 SU2003987A SU2003987A SU504940A1 SU 504940 A1 SU504940 A1 SU 504940A1 SU 2003987 A SU2003987 A SU 2003987A SU 2003987 A SU2003987 A SU 2003987A SU 504940 A1 SU504940 A1 SU 504940A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- piezoelectric
- vibroaccelerometer
- crystal
- axes
- vibration
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
1one
Изобретение относитс к области измерительной техники.The invention relates to the field of measurement technology.
Известные пьезоэлектрические виброакселерометры , содержап ие чувствительный пьезоэлемент , вмонтированный между основанием и инерционной массой и подключенный через кабели к индикатору, не во всех случа х обеспечивают одновременное измерение виброускорений по трем ос м координат и имеют невысокие точность и чувствительность измерений .The known piezoelectric vibroaccelerometers, containing a sensitive piezoelectric element, mounted between the base and the inertial mass and connected via cables to the indicator, do not in all cases provide simultaneous measurement of vibration accelerations along three axes of coordinates and have low accuracy and sensitivity of measurements.
Дл обеспечени одновременного измерени виброускорений по трем ос м координат с повышением точности и чувствительности в предлагаемом виброакселерометре чувствительный элемент выполнен в виде пр моугольного параллелепипеда , из кристалла, матрица пьезоэлектрических посто нных которого имеет следующий вид:To ensure simultaneous measurement of vibration accelerations along three coordinate axes with an increase in accuracy and sensitivity in the proposed vibroaccelerometer, the sensitive element is made in the form of a rectangular parallelepiped of crystal, the piezoelectric constant matrix of which has the following form:
ООООdi5 ОOOODi5 About
ОООd24 ООOOOd24 GS
dsi d32 dsa ОООdsi d32 dsa ltd
причем пол рна ось кристалла перпендикул рна к плоскости креплени .moreover, the polar axis of the crystal is perpendicular to the plane of attachment.
На фиг. 1 показан общий вид виброакселерометра (символами X, Y, Z обозначены оси и грани пьезоэлемента, две параллельные грани и перпендикул рна к ним ось обозначеныFIG. 1 shows a general view of a vibroaccelerometer (the X, Y, Z symbols indicate the axes and faces of the piezoelectric element; two parallel faces and perpendicular to them are the axes marked
одним и тем же символом); на фиг. 2 - блоксхема его включени .the same symbol); in fig. 2 - block circuit of its inclusion.
Виброакселерометр содержит пьезоэлемент 1, расположенный между основанием 2 и инерционной массой 3 и представл ющий собой пр моугольный параллелепипед с металлизированными гран ми, которые попарно подключены через выводы 4, 5, 6 (фиг. 2) и предварительные усилители 7, 8, 9 к нагрузочным кабел м 10, И, 12 и далее к индикаторам 13, 14 и 15.The vibroaccelerometer contains a piezoelectric element 1 located between the base 2 and the inertial mass 3 and representing a rectangular parallelepiped with metallized faces, which are connected in pairs through pins 4, 5, 6 (Fig. 2) and preamplifiers 7, 8, 9 to the load ones cables m 10, I, 12 and further to indicators 13, 14 and 15.
Пьезоэлемент 1 выполнен из кристалла, матрица пьезоэлектрических посто нных которого имеет видThe piezoelectric element 1 is made of a crystal, the matrix of the piezoelectric constants of which has the form
0ОООdi5 О0OOOdi5 About
ОООd24 ООOOOd24 GS
dsi d32 dss ОООdsi d32 dss ltd
При этом некоторые из неравных нулю пьезоэлектрических посто нных этой матрицы dai, йз2, das, d24, dis могут быть равны между собой.At the same time, some of the non-zero zero piezoelectric constants of this matrix dai, d2, das, d24, dis can be equal to each other.
Класс материалов с указанной выше матрицей пьезоэлектрических посто нных достаточно широк и дл выбора материала с повышенной чувствительностью (чувствительность виброакселерометра определ етс отношением пьезоэлектрической посто нной d к диэлектрической проницаемости е материала) можно воспользоватьс следующей таблицей:The class of materials with the above piezoelectric constant matrix is wide enough and to select a material with increased sensitivity (the sensitivity of the vibroaccelerometer is determined by the ratio of the piezoelectric constant d to the dielectric constant e of the material) you can use the following table:
Пол рна ось пьезоэлемента 1 перпендикул рна к плоскости креплени . Предварительные усилители 7, 8 и 9 (либо по напр жению, либо по зар ду) выполнены па основе полевого транзистора и расположены на корпусе виброакселерометра или вблизи него.The polar axis of the piezoelectric element 1 is perpendicular to the plane of attachment. Preamplifiers 7, 8, and 9 (either in voltage or in charge) are made on the basis of a field effect transistor and are located on or near the body of the vibroaccelerometer.
При измерении вибрации вдоль оси Z в кристалле возникает деформаци раст жени - сжати в том же направлении, при этом срабатывает пьезоэлектрическа посто нна d и зар ды по вл ютс лишь на гран х Z. В случае вибрации в направлении оси X возникает деформаци сдвига в плоскости XZ, срабатывает пьезоэлектрическа посто нна dis, и зар ды возникают только на гран х X. При вибрации в направлении оси Y возникает деформаци сдвига в плоскости YZ, срабатывает пьезоэлектрическа посто нна 24, и зар ды возникают только па гран х У.When measuring the vibration along the Z axis, a strain-strain in the same direction occurs in the crystal, the piezoelectric constant d is triggered and charges appear only on the faces of Z. In the case of vibration in the direction of the X-axis, shear strain occurs in the plane XZ, the piezoelectric constant dis is triggered, and charges occur only on face x X. With vibration in the direction of the Y axis, shear deformation occurs in the YZ plane, the piezoelectric constant 24 is triggered, and charges appear only pas gran x Y.
Так как в направлени х осей X или У не создаетс деформаци раст жени -сжати , то пьезоэлектрические посто нные dsi и dz2 кристалла в работе виброакселерометра участи не принимают. Если вибраци направлена произвольно в пространстве, то с помощью трех пьезомодулей (, cfis, 24), работающих одновременно, можно получить три проекции этой вибрации на оси X, У и Z.Since no X-strain deformation is created in the directions of the X or Y axes, the piezoelectric dsi and dz2 of the crystal are not involved in the operation of the vibroaccelerometer. If the vibration is directed arbitrarily in space, then using three piezomodules (, cfis, 24), operating simultaneously, three projections of this vibration on the X, Y and Z axes can be obtained.
Таким образом, использование в кристалле трех пьезоэлектрических посто нных /зз, di5, позвол ет точно определить вектор виброускорени в данной точке пространства при минимуме паразитной чувствительности.Thus, the use of three piezoelectric constants / 3, di5 in a crystal allows one to accurately determine the vibration acceleration vector at a given point in space with a minimum of parasitic sensitivity.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU2003987A SU504940A1 (en) | 1974-03-14 | 1974-03-14 | Piezoelectric vibroaccelerometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU2003987A SU504940A1 (en) | 1974-03-14 | 1974-03-14 | Piezoelectric vibroaccelerometer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU504940A1 true SU504940A1 (en) | 1976-02-28 |
Family
ID=20578208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU2003987A SU504940A1 (en) | 1974-03-14 | 1974-03-14 | Piezoelectric vibroaccelerometer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU504940A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2229136C1 (en) * | 2002-11-29 | 2004-05-20 | Кобяков Игорь Борисович | Three-component piezo-electric vibration accelerometer with single sensitive element |
| CN104597289A (en) * | 2014-12-18 | 2015-05-06 | 歌尔声学股份有限公司 | Acceleration sensor tri-axis simultaneous testing correction and testing method |
-
1974
- 1974-03-14 SU SU2003987A patent/SU504940A1/en active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2229136C1 (en) * | 2002-11-29 | 2004-05-20 | Кобяков Игорь Борисович | Three-component piezo-electric vibration accelerometer with single sensitive element |
| WO2004051285A1 (en) * | 2002-11-29 | 2004-06-17 | Igor Borisovich Kobyakov | Three-component piezoelectric vibration accelerometer provided with a sensor |
| CN104597289A (en) * | 2014-12-18 | 2015-05-06 | 歌尔声学股份有限公司 | Acceleration sensor tri-axis simultaneous testing correction and testing method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3304787A (en) | Three-dimensional accelerometer device | |
| US4221131A (en) | Vibrating beam accelerometer | |
| GB940730A (en) | Improvements in or relating to electrical devices employing piezoresistive elements | |
| US2880333A (en) | Accelerometer | |
| SU504940A1 (en) | Piezoelectric vibroaccelerometer | |
| US3033043A (en) | Digital accelerometer system | |
| US3015959A (en) | Accelerometers | |
| US2959057A (en) | Accelerometer | |
| US3145563A (en) | Piezoresistive transducer employing p-type lead telluride (pbte) as the piezoresistive material | |
| US3552198A (en) | Torque measuring device | |
| GB1020974A (en) | Improvements in or relating to the measurement of a gradient and/or a higher derivative of magnetic fields | |
| US3250133A (en) | Differential accelerometer | |
| US3254529A (en) | Strain transducers insensitive to transverse and shear strains | |
| SU513276A1 (en) | Piezoelectric static force measuring device | |
| US3348076A (en) | Piezoelectric accelerometer | |
| SU463911A1 (en) | Angular accelerometer | |
| GB980492A (en) | A new or improved accelerometer | |
| RU2061242C1 (en) | Three-component piezoelectric vibrational accelerometer with single sensitive element | |
| ANTIPOV et al. | Displacement recording instrument of improved design | |
| SU853578A1 (en) | Six component seismometer | |
| Pennington | Basic shock and vibration theory | |
| Stathopoulos et al. | Shock and vibration instrumentation | |
| SU593152A1 (en) | Angular speed meter | |
| SU794209A1 (en) | Device for measuring inclination angles of mining machine elements | |
| SU449303A1 (en) | Accelerometer |