Вибратор пьезорезонансного кварцевого измерительного преобразователя

 

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для преобразования в электрический сигнал перемещения чувствительного элемента измерительного прибора, в частности акселерометра.. Целью изобретения является повьшение точности путем уменьшения температурной погрешности измерительного преобразователя перемещения . Указанная цель достигается тем, что базовая плоскость кристаллавибратора 5 выбирается таким образом , что составляет с оптической осью кварца угол , рассчитываемый из определенного соотношения. Кроме кристалла-вибратора 5 преобразователь содержит основание и систему возбуждения колебаний. Это позволяет исключить тензочувствительность кристалла-вибратора пьезорезонансного кварцевого измерительного преобразователя при изменении температуры измерительного прибора, а следовательно , повысить точность измерения. 3 ил. i ((Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflYBRHH (51) 4 G 01 В 7/00 G 01 P 15/10 .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4157121/24-10 (22) 05.12.86 (46) 07.10.88. Бюл. У 37 (71) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) В.Ф.Сергеев (53) 531.768(088.8) (56) Сергеев В.Ф. Определение функции преобразования пьезокварцевых преобразователей перемещения. - Измерительная техника, 1981, У 9, с. 18-20. (54) ВИБРАТОР ПЬЕЗОРЕЗОНАНСНОГО

КВАРЦЕВОГО ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к приборостроению и предназначено для преобразования в электрический сигнал перемещения чувствительного элемента измерительного прибора, в частности

„„SU„„1428905 А1 акселерометра. Целью изобретения является повышение точности путем умень" шения температурной погрешности измерительного преобразователя перемещения. Указанная цель достигается тем, что базовая плоскость кристаллавибратора 5 выбирается таким образом, что составляет с оптической осью кварца угол P,,рассчитываемый из определенного соотношения. Кроме кристалла-вибратора 5 преобразователь содержит основание и систему возбуждения колебаний. Это позволяет исключить тензочувствительность кристалла-вибратора пьезорезонансного кварцевого измерительного преоб- Я раэователя при изменении температуры измерительного прибора, а следовательно, повысить точность измерения.

3 ил.

1428905

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для преобразования в электрический сигнал перемещения чувствительного элемента измерительного прибора, в частности акселерометра.

Целью изобретения является повышение точности путем уменьшения температурной погрешности измеритель- 10 ного преобразователя перемещения.

На фиг, 1 изображена схема электрОмеханического узла измерительного п ибора — акселерометра с дифференальным пьезорезонансным кварцевым и мерительным преобразователем (ПКИП); н фиг. 2 — электрическая блок-схема акселерометра", на фиг. 3 — график ориентации вибратора ПКИП вЂ” кристалла кварца — по отношению к кристалло- щ графическим осям.

Акселерометр содержит .основание 1 и маятниковый чувствительный элемент (4Э) 2, подвешенный в основании на упругих торсионах 3. Пластина ЧЭ с 25 обеих сторон на своих поверхностях несет тонкопленочные алюминиевые подвижные электроды 4. Вибраторы 5 ПКИП установлены в основании 1 с помощью держателей 6 с зазорами относительно

ЧЭ. Поверхности пьезовибраторов, обращенные к маятнику, не имеют металлизации, а внешние поверхности пьезовибраторов несут тонкопленочные неподвижные электроды 7.

Подвижные 4 и неподвижные 7 элект35 роды попарно электрически включаются в отдельные автогенераторные электронные системы блока 8 электроники.

Ось $ — измерительная ось акселеро40 метра.

Вибратор 5 датчика перемещения (11KHII) ЧЭ акселерометра выполнен из кристалла кварца YX1/Р среза таким образом, что базовая плоскость вибратора составляет с оптической осью

Z кристалла кварца угол Р (фиг. 3), определяемый из соотношения оС cos/3—

-ы. „Sin P = e!.о, в котором g и a!.„температурные коэффициенты линейного расширения кристалла кварца соответ50 ственно по оптической Е и электрической Х осям, а Ы, — температурный коэффициент линейного расширения основания акселерометра.

Устройство функционирует следующим образом.

При наличии движения основания 1 с ускорением W ЧЭ 2 акселерометра, подвешенный на упругом подвесе 3, перемещается относительно неподвижных по отношению к основанию пьеэовибраторов 5. несущих на внешних поверхностях неподвижные электроды 7. Подвижные электроды 4 жестко связаны с ЧЭ.

Электроды 2 и 4 попарно электрически соединены с электронными устройствами, обеспечивающими возбуждение незатухающих механических колебаний пьеэовибраторов и,соответствующих им электрических колебаний в схеме образован. ного электромеханического генератора.

Частота колебаний IIKMII однозначно определяется перемещением подвижных электродов (ЧЭ) и является мерой ускорения W.

Выполнение пьезовибратора ПКИП из кристалла кварца в соответствии с приведенной зависимостьюМ cosP

-g„sing о, позволяет исключить тензочувствительность вибратора ПКИП от изменения температуры измерительного прибора (акселерометра), а следовательно, повысить точность измерения.

Формула изобретения

Вибратор пьезорезонансного кварцевого измерительного преобразователя, содержащий пьезокварцевый кристалл-вибратор среза YX1/f3, основание и систему возбуждения колебаний, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, базовая плоскость кристалла-вибратора составляет с оптической осью кварца угол, определяемый иэ соотношения ф(COS Ъ С(S1I1 Ру =Ы, где Кz и oC„температурные коэффициенты линейного рас- ширения кристалла кварца соответственно по оптической и элект— рической осям; температурный коэффициент линейного расширения материала основания.

1428905

Риг.2

1428905

Составитель А. Трунов

Техред М.Дндык

Корректор M. Шароши

Редактор А. Шандор

Заказ 5111/3$

Подписное

Тиран 680

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по. делам изобретений.и открытий

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

° «ЮВ

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Уагород, ул. Проектная, 4