Пьезоэлектрический датчик колебаний
О П И С А Н И Е 338868
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Саитз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 04.Ч.1970 (№ 1436030/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 15.Ч.1972. Бюллетень № 16
Дата опубликования описания 12Х1.1972
М. Кл. G Olv 1/16
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 550.834(088.8) Автор изобретения
В. М. Фремд
Заявитель
ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК КОЛЕБАНИЙ
МЯ 1 j x/g
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров колебаний, в частности, в виброметрии и сейсмометрии.
Известны пьезоэлектрические датчики, состоящие из пьезоэлектрического преобразователя и инертной массы.
Недостатком существующих пьезоэлектрических датчиков является невозможность измерений,при низкочастотных колебаниях.
Нижняя граница частоты измеряемых без искажений колебаний о пределяется постоянной времени це пи, составленной из емкости пьезоэлемента и нагружающего пьезоэлемент сопротивления.
Целью изобретения является создание пьезоэлектрического датчика, имеющего амплитудно-частотную характеристику, постоянную в плоть до нулевой частоты, и позволяющего проводить измерения параметров низкочастотных колебаний вплоть до статических воздействий.
Цель достигается благодаря тому, что,пьезоэлемент через схему развязки соединен с генератором, возбуждающим колебания на резонансной частоте пьезоэлемента. Изменение нагрузки на пьезоэлемент за счет вызванных измеряемым процессом колебаний инертной MBcGbI модулирует резонансные,колебания пьезоэлемента.
Пьезоэлемент с прикрепленной к нему инертной массой можно рассматривать как упругий стержень с закрепленным концом, к свободному концу которого прикреплена масса.
5 При решении волнового уравнения для такой системы, когда на пьезоэлемент действует
О вынуждающая сила F = Рр sin Р t (Q — резонансная частота продольных колебаний пьезоэлемента), а инертная масса испытывает воздействие измеряемого, процесса, хара"теризующееся ускорением х, при некзторохт упрощении определяют ам|плитуду А резонансных колебаний пьезоэлемента где М вЂ” величина инертной массы, 0 — ускопение силы тяжести. Таким образом, изменение величины ускорения х, независимо от частоты этого изменения,,приводит к изменению ахтплитуд ы А колебаний, пьезоэлемента.
25 Снятые с пьезоэлемента сигналы несущей частоты Q, промодулированные измеряемым воздействием,,позволяют, следователь но, проводить измерения н изкочастотных колебаний инертной массы вплоть до статических возЗО действий на нее.
338868
Предмет изобретения
Составитель В. Гринь
Техред Л. Богданова
Редактор Т. Орловская
Корректор E. Миронова
Заказ 1687/12 Изд. М 735 Тираж 448 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Пьезоэлемент через схему развязки приводится генератором в резонансные колебания, Воздействие инертной массы на,пьезоэлемент модулирует его резонансные колебания в соответствии с измеряемым процессом. На пряжение на выходе схемы развязки представляет собой электрические колебания несущей резонансной частоты;пьезоэлемента, промодулированные в соответствии с измеряемым ,процессом, воздействующим на инертную То массу.
Пьезоэлектрический датчик колебаний с резонансным возбуждением, содержащий пьезоэлемент, инертную массу и систему возбуждения и съема колебаний пьезоэлемента, отличающийся тем, что, с целью измерения параметров низкочастотных колебаний вплоть до,статических воздействий, пьезоэлемент через схему развязки соединен с генератором, возбуждающим колебания пьезо элеме нта на его собственной частоте.
