Датчик виброускорений

Датчик виброускорений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ДАТЧИК ВИБРОУСКОРЕНИЙ, содержащий инерционную массу, установленную в корпусе посредством биморфного исполнительного элемента в виде пьезокерамической пластины, первичный измерительный преобразователь и усилитель, вход которого подключен к выходу первичного измерительного преобразователя, а выход - к исполнительному элементу, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции датчика виброускореH ifr , в нем первичный измерительный преобразователь и исполнительный элемент выполнены в виде единой биморфной пластины, наружная металлизация которой выполнена в виде изолированных друг от друга обкладок съема сигнала первичного измерительного преобраз-ователя и обкладок возбуждения исполнительного элемента, а инерционная масса расположена в промежутке между обкладками возбуждения и съема, причем слои биморфного пьезоэлемента под обкладками съема сигнала поляризованы встречно, а под обкладками исполнительного элемента в одну сторону. -ч СП

Саоэ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧНА НИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(51) G 01 P 15 09

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (21) 3399313/10 (22) 19.02.82 (46) 23.02.84. Бюл. Р 7 (72) В.A. Павленко и Н.A. Шабалкин (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени горный институт (53) 531.768(088.8) (56) 1. Иориш Ю.И. Виброметрия. М...

ГНТИ машиностроительной литературы, 1963, с. 574, фиг. 14.63 а) °

2. Авторское свидетельство СССР

Р 779885, кл. G- 01 Р 15/10, 23.11.78 (прототип) . (54) (57) ДАТЧИК ВИБРОУСКОРЕНИЙ, содержащий инерционную массу, установленную в корпусе посредством биморфного исполнительного элемента в виде пьезокерамической пластины, первичный измерительный преобразователь и усилитель, вход которого подключен к выходу первичного измеритеЛьного преобразователя, а выход — к исполнительному элементу, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упроще— ния конструкции датчика виброускорений, в нем первичный измерительный преобразователь и исполнитепьный элемент выполнены в виде единой биморфной пластины, наружная металлизация которой выполнена в виде изолированных друг от друга обкладок съема сигнала первичного измерительного преобразователя и обкладок возбуждения исполнительного элемента, а инерционная масса расположена в промежутке между обкладками возбуждения и съема, причем слои биморфнсго пьезо- ж элемента под обкладками съема сигнала поляризованы встречно, а под обкладками исполнительного элемента в одну сторону.

107 517,0

Благодаря выполнению первичного измерительного преобразователя и исполнительного элемента в виде симметрично законченного узла из пьезокерамики обеспечивается упрощение конструкции датчика виброускорений.

К. Лукомский ер Корректор О. Тигор

Заказ 49l,/38

Тираж 823 Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение Относится к измерению параметров движения, в частности, к пъезоэлектрическим датчикам виброускорений.

Известны пьезоэлектрические датчики виброускорений разомкнутого типа с биморфными пьезоэлементами (1) .

Однако эти датчики обладают относительно низкой точностью и помехозащищенностью при работе в диапазоне низких частот измерения.

Наиболее близким к изобретению ио технической сущности и достигаемым результатам является датчик виб.роускорений, содержащий инерционную массу, устанЬвленную в корпусе пр- 15 средством биморфного исполнительного элемента в виде пьезокерамической пластины, первичный измерительный греобраэователь и усилитель, вход которого подключен к выходу первич- 2() ного измерительного преобразователя, а выход — к исполнительному элементу (2) .

Недостатком устройства является относительная сложность конструкции датчика виброускорени в целом и его отдельных узлов, обусловленная разнородностью материалов сопрягаемых элементов конструкции чувствительного элемента датчика и структурой преобразования сигналов с дифференциального струнного измеритель1 ного преобразователя и согласования с пьезоэлектрическим исполнительным элементом.

Целью изобретения является упрощение конструкции датчика виброускорений.

Указанная цель достигается тем, что в датчике виброускорений, содержащем инерционную массу, установлен- 40 ную в корпусе посредством биморфного исполнительного элемента в виде пьезокерамической пластины, первичный измерительный преобразователь и усилитель, вход которого подключен 45 к выходу первичного измерительного преобразователя, а выход — к исполнительному элементу, первичный измерительный преобразователь и исполнительный элемент выполнены в виде единой биморфной пластины, наружная металлизация которой выполнена в виде изолированных друг от друга обкла-док съема сигнала первичного измерительного преобразователя и обкладок возбуждения исполнительного элемента, а инерционная масса располоСоставитель

Редактор T. Кугрышева Техред М.Теп жена в промежутке между обкладками возбуждения и съема, .причем слои биморфного пьезоэлемента под обкладками съема сигнала поляризованы встречно,а под обкладками исполнительного элемента — в одну сторону.

На чертеже представлена упрощенная конструктивная схема датчика виброускорений.

Устройство содержит биморфный пьезоэлемент 1, закрепленный в корпусе 2. Б центре пьезоэлемента 1 установлена инерционная масса 3. Наружные металлизированные покрытия биморфного пьезоэлемента 1 выполнены в виде изолированных друг от друга обкладок 4 съема сигнала, соединенных с входом усилителя 5 и обкладок 6 управления, соединенных с выходом усилителя 5. Средний электрод 7 биморфного пьезоэлемента 1 заземлен.

Таким образом, часть биморфного пьезоэлемента с обкладками 4 представляет собой первичный измерительный преобразователь перемещения инерционной массы 3, а другая часть с обкладками 6 — исполнительный элемент контура обратной связи.

Датчик виброускорений работает следующим образом.

При отсутствии виброускорений на инерционную массу 3 не действуют внешние силы, и напряжение на выходе усилителя 5 отсутствует.

При наличии ускорения g инерцион— ,на% масса 3 перемещается под действием инерционных сил F и на обкладках 4 съема сигнала биморфного пьезоэлемента 1 появляется электрическое напряжение, поступающее на вход усилителя 5. С выхода усилителя 5 сигнал поступает на обкладки 6 управления биморфного пьезоэлемента 1. Под действием приложенного напряжения биморфный пьезоэлемент 1 деформируется, компенсируя инерционную силу.

Предлагаемое устройство явл яется измерителем компенсационного типа, выходное напряжение с усилителя 5 несет в себе информацию об измеряемом виброускорении.