Заявитель:

В. В. Малов В. М. Плужников М. С. Хлыстунов Московский инженерно физический институт
В. В. Малов В. М. Плужников М. С. Хлыстунов Московский инженерно физический институт

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ПЬЕЗОАКСЕЛЕРОМЕТР С ЧАСТОТНЫМ ВЫХОДОМ

Номер патента: 296037


296037

МПК б 01 р 15/08

УДК 531.768(088.8)

Союз Советских Социалистических Республик
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства № — Заявлено 13.Х.1969 (№ 1367292/18-10)
с присоединением заявки № —
Приоритет —
Опубликовано 12.11.1971. Бюллетень № 8 Дата опубликования описания 5.1 V. 1971
Авторы
изобретения    В. В. Малов, В. М. Плужников и М. С. Хлыстунов
Заявитель

Московский инженерно-физический институт
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ПЬЕЗОАКСЕЛЕРОМЕТР С ЧАСТОТНЫМ ВЫХОДОМ
1
Изобретение относится к области измерительной техники.
Известны дифференциальные пьезоакселерометры с частотным выходом, содержащие
корпус, инерционную массу, относительно которой симметрично расположены
пьезорезонаторы, связанные с генераторами, подключенными к детектору частоты
биений генераторов.
Предлагаемое изобретение позволяет упростить конструкцию и повысить
технологичность, что обеспечивается образованием резонаторов двумя парами
электродов, нанесенных с обеих сторон на монолитную пластину из пьезоактивного
материала.
На фиг. 1 показана конструкция чувствительного элемента акселерометра; на фиг.
2— блок-схема однокомпонентного дифференциального акселерометра с частотным
выходом.
В корпусе 1 чувствительного элемента 2 по углам жестко закреплена тонкая
прямоугольная пластина 3 постоянной толщины из пьезоактивного материала.
На двух больших поверхностях пластины 3 симметрично относительно ее центра
нанесены четыре металлических электрода, образующих два пьезоэлектрических
резонатора 4 и 5. По линии, соединяющей резонаторы 4 и 5, на одинаковом
расстоянии от них на пластине 3 установлена инерционная масса 6. Резо- 30 натор
4 присоединен к генератору 7 через

2
клеммы 8 и 9, а резонатор 5 — к генератору 10 через клемы 11 и 12. Выходы 13
генератора 7 и 14 генератора 10 подсоединены к детектору 15, на выходе которого
частота сигнала 5 равна разности частот генераторов 7 и 10.
Генераторы 7 и 10 находятся в режиме непрерывных гармонических колебаний с
частотами, равными или близкими между собой и задаваемыми соответственно
пьезорезонатора-10 ми 4 и 5. По высокой частоте резонаторы 4 и 5 акустически
развязаны. Это обеспечивается за счет соответствующего выбора среза (в случае
пьезокристаллического резонатора) или поляризации (в случае пьезокерамическо-15
го резонатора), определяющих тип колебаний в резонаторе, а также за счет
определенной геометрии и соотношения размеров пластины 3 и электродов. При
отсутствии ускорения частоты колебании генераторов 7 и 10 равны 20 или отстоят
одна от другой на фиксированное значение. При действии ускорения масса
6 создает напряжения и деформации в резонаторах 4 и 5, приводящие к сдвигу
резонансных частот этих резонаторов и, соответствен-25 но, к сдвигу частот
генераторов 7 и 10. При «вертикальном» (вверх или вниз в плоскости, фиг. 1)
ускорении один из резонаторов сжимается, а другой растягивается усилием,
создаваемым инерционной массой 6. В результате возникающих механических
напряжений резонансные частоты элементов 4 и 5 будут