* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

13.10. Пьезоэлектрические акселерометры 13.10. П ь е з о э л е к т р и ч е с к и е акселерометры Среди р а з л и ч н ы х т и п о в д а т ч и к о в в и б р а ц и й к н а с т о я щ е м у в р е м е н и наиболь¬ ш е е р а с п р о с т р а н е н и е получили п ь е з о э л е к т р и ч е с к и е в и б р о д а т ч и к и (акселеро¬ м е т р ы ) [22, 23]. Это о б у с л о в л е н о рядом достоинств пьезоэлектрических датчиков ( с м . гл. 9). В х о д н ы м в о з д е й с т в и е м д л я п ь е з о э л е к т р и ч е с к и х а к с е л е р о м е т р о в является сила d2 F = m — , ( 1 3 . 1 2 ) x dt 2 где m — и н е р ц и о н н а я ( с е й с м и ч е с к а я ) м а с с а а к с е л е р о м е т р а ; d2 dt 2 x ускорение вибрации. Обычно ч у в с т в и т е л ь н ы й э л е м е н т ( с е н с о р ) п ь е з о э л е к т р и ч е с к о г о акселеро¬ метра состоит и з п ь е з о э л е м е н т а , и н е р ц и о н н о й м а с с ы и упругого э л е м е н т а . Ч у в с т в и т е л ь н ы й э л е м е н т у с т а н а в л и в а е т с я в к о р п у с , к о т о р ы й , в с в о ю очередь, может состоять из основания и к р ы ш к и , встроенного усилителя и разъема д л я подсоединения кабеля. Чувствительный элемент, состоящий из указанных в ы ш е э л е м е н т о в , н а з ы в а е т с я м н о г о э л е м е н т н ы м (или п о л и м о р ф н ы м ) [2, 3]. М е ж д у т е м , и з в е с т н ы а к с е л е р о м е т р ы , в к о т о р ы х п ь е з о э л е м е н т , инерцион¬ н а я м а с с а , у п р у г и й э л е м е н т и о с н о в а н и е состоят и з одного м о н о л и т н о г о пье¬ з о э л е к т р и ч е с к о г о б л о к а [6, 7]. Т а к о й а к с е л е р о м е т р н а з ы в а ю т м о н о л и т н ы м или мономорфным. В с в я з и с э т и м п р е д л о ж е н а к л а с с и ф и к а ц и я а к с е л е р о м е т р о в ( р и с . 13.20) п о количеству э л е м е н т о в ( м о н о л и т н ы е и м н о г о э л е м е н т н ы е ) , п о виду используе¬ м о г о пьезоэффекта ( н а п р я м о м пьезоэффекте и р е з о н а н с н ы е ) , п о виду волн (на о б ъ е м н ы х в о л н а х и п о в е р х н о с т н ы х а к у с т и ч е с к и х в о л н а х ) , п о виду исполь¬ зуемого пьезоэлектрического материала (монокристаллические и пьезокерамические). Многоэлементные акселерометры могут содержать моноэлементные пьезоэлементы (один или несколько), биморфные и триморфные пьезоэлементы. Монолитные акселерометры Пьезоэлектрические акселерометры выполняются, к а к отмечалось, в виде с б о р н ы х к о н с т р у к ц и й , т . е . состоят и з с о е д и н е н н ы х м е ж д у собой т е м или и н ы м способом о т д е л ь н ы х э л е м е н т о в . Использование различных конструкционных материалов, а также наличие недостаточно с т а б и л ь н ы х и трудно к о н т р о л и р у е м ы х м е х а н и ч е с к и х с о е д и н е н и й отрицательно с к а з ы в а е т с я н а стабильности и п о в т о р я е м о с т и рабочих характе¬ р и с т и к а к с е л е р о м е т р о в , а в ы с о к о к а ч е с т в е н н а я о б р а б о т к а к о н т а к т и р у ю щ и х по¬ верхностей, н е о б х о д и м о с т ь д о в о д к и в п р о ц е с с е сборки и р е г у л и р о в к и повы¬ шает и х с е б е с т о и м о с т ь [23]. С в о й с т в о п ь е з о к е р а м и к и приобретать п ь е з о а к т и в н о с т ь т о л ь к о н а у ч а с т к а х , к к о т о р ы м в п р о ц е с с е п о л я р и з а ц и и п р и л о ж е н о э л е к т р и ч е с к о е поле, и возмож¬ ность в ы п о л н е н и я и з п ь е з о к е р а м и к и изделий с л о ж н о й ф о р м ы позволили со¬ здать к о н с т р у к ц и и п ь е з о э л е к т р и ч е с к и х а к с е л е р о м е т р о в , в значительной м е р е с в о б о д н ы х от у к а з а н н ы х н е д о с т а т к о в . Оказалось в о з м о ж н ы м в р я д е с л у ч а е в з а -