[go: up one dir, main page]

SU504940A1 - Piezoelectric vibroaccelerometer - Google Patents

Piezoelectric vibroaccelerometer

Info

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
Application number
SU2003987A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Васильевич Лукашин
Игорь Борисович Кобяков
Original Assignee
Ордена Трудового Красного Знамени Институт Кристаллографии Имени А.В.Шубникова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ордена Трудового Красного Знамени Институт Кристаллографии Имени А.В.Шубникова filed Critical Ордена Трудового Красного Знамени Институт Кристаллографии Имени А.В.Шубникова
Priority to SU2003987A priority Critical patent/SU504940A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU504940A1 publication Critical patent/SU504940A1/en

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)

Формула изобретени Invention Formula Пьезоэлектрический виброакселерометр, содержащий чувствительный пьезоэлемент, вмонтированный между основанием и инерционной массой и подключенный через кабели к индикатору, отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  одновременного измерени  виброускорений по трем ос м координат с повышением точности и чувствительности измерений , в нем чувствительный элемент выполнен в виде пр моугольного параллелепипеда из кристалла, матрица пьезоэлектрических посто нных которого имеет следующий вид:A piezoelectric vibroaccelerometer containing a sensitive piezoelectric element mounted between the base and the inertial mass and connected via cables to an indicator, characterized in that, in order to ensure simultaneous measurement of vibration accelerations along three axes of coordinates with an increase in accuracy and sensitivity of measurements, the sensitive element is designed as a rectangular parallelepiped of crystal, the matrix of the piezoelectric constants 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.
SU2003987A 1974-03-14 1974-03-14 Piezoelectric vibroaccelerometer SU504940A1 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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