П’єзоелектричний акселерометр

П'єзоелектричний акселерометр, що містить п'єзоелемент та основу, який відрізняється тим, що основа виконана у вигляді частини кулі, на поверхні якого закріплений п'єзоелемент, який виконаний у вигляді сферичного сегмента з тілесним кутом a£180°. (19) (21) 99042221 (22) 20.04.1999 (24) 15.02.2001 (33) UA (46) 15.02.2001, Бюл. № 1, 2001 р. (72) Шарапов Валерій Михайлович, Сарвар Іван, BD, Лега Юрій Григорович, Мусієнко Максим Павлович 33858 При дії прискорення аксіальне (тобто у напрямку, яке позначено на фіг. 1 цифрою «1») на усьому п'єзоелементі утворюється механічна напруга і електричний заряд (або електрична напруга) одного знака, пропорційні прискоренню. При дії поперечних прискорень (тобто у напрямку, яке позначено на фіг. 1 цифрою «2») на одній частині п'єзоелемента виникає механічна напруга стискування, а також електричний заряд чи електрична напруга одного знака. На другій частині п'єзоелемента - виникає механічна напруга розтягу, відповідно електричний заряд чи електрична напруга протилежного знака. Вони компенсуються таким чином, що поперечна чутливість може бути зведена теоретично до нуля. При дії прискорення під кутом між напрямками «1» та «2», як і в попередньому випадку виникає механічна напруга стискування чи розтягу, але в зв'язку з тим, що частини п'єзоелемента, в яких виникає механічна напруга стискування чи розтягу, мають різні розміри, виникає лише часткова компенсація електричних зарядів. Тобто чутливість в цих напрямках не дорівнює нулю (фіг. 2, крива 1). Приклад конкретного використання. Було виготовлено акселерометр згідно фіг. 1, п'єзоелемент якого виготовлений з сферичного п'єзоелемента з зовнішнім: діаметром 32 і внутрішнім - 29 мм з тілесним кутом 180°. Матеріал п'єзоелемента - цирконат титанат свинцю (ЦТС-19). Куля вигото влена зі сталі 45 діаметром 29 мм. Акселерометр підключався до підсилювача 2650 фірми "Brϋel & Kjer" і встановлювався на вібростенд 4805 тієї ж фірми. Результати вимірювань поперечної чутливості приведені на фіг. 2 (крива 1). Тут же для порівняння приведені результати вимірювань поперечної чутливості для акселерометра 4370 "Delta Shear" фірми "Brϋel & Kjer" (крива 2). Як видно з фіг. 2, акселерометр, що заявляється, має поперечну чутливість меншу, аніж прототип. Одночасно були виготовлені та випробувані акселерометри з тілесним кутом a=150°, a=120°, a=90°. Результати випробувань є аналогічними для п'єзоелемента з тілесним кутом a=180°. Виготовити акселерометр з п'єзоелементом тілесним кутом a>180° неможливо, так як такий п'єзоелемент не може бути зібраний з основою. 2 33858 ______________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3