电振动发生器，另一压电片1与电极2构成压电信 号接受器，并且通过导线与信号接受处理系统5连接；压电信号接受器沿垂直方向置于质 量块3和压电振动发生器之间；
[0028] 图4为包含有四个压电片1的压电式重力仪的剖面结构示意图；三个压电片1与 电极2以及信号发生系统4并联构成压电振动发生器，另一压电片1与电极2构成压电信 号接受器，并且通过导线与信号接受处理系统5连接；压电振动发生器沿垂直方向置于质 量块3和压电信号接受器之间。
【具体实施方式】
[0029] 实施例1 :
[0030] 如图1所示的一种压电式重力仪，其特征在于：压电式重力仪由两个压电片1、电 极片2、质量块3、信号发生系统4和信号接受处理系统5组成。电极片2通过导电胶粘贴 在压电片1的两个平行表面上。信号发生系统4产生的交变电压信号通过导线施加在电极 片1上。单个压电片1、电极片2以及信号发生系统4连接在一起构成压电振动发生器。另 一压电片1与粘贴在其面上的两个电极片2构成压电信号接受器。沿重力方向自上往下分 别安置质量块3、压电信号接受器、压电振动发生器。信号发生系统4所发出的交变电压信 号使压电振动发生器中的压电片1产生应力并沿重力方向形成周期变化的加速度；在质量 块3的重力加速度和周期振动加速度的联合作用下，压电信号接受器中的压电片1产生周 期性变化的净电荷，并在粘贴于其表面的两个电极2之间产生交变的电压信号。信号接受 处理系统5接受和处理信号发生系统4的输入电压信号和压电信号接受器产生的输出电压 信号。为了避免和减小温度漂移的影响，压电片1可选择石英晶体的AT切片或者SC切片。 为了增大压电信号接受器的输出信号电压，压电信号接受器中的的压电片厚度应大于或等 于压电振动发生器中压电片厚度。如果质量块3为金属材料，则可采用导电胶将其直接粘 贴在压电片的上表面，并采用导线与信号接受处理系统5连接。压电振动发生器和压电信 号接受器叠加在一起的公共电极接地。
[0031] 实施例2:
[0032] 如图2所示的一种压电式重力仪，其特征在于：压电式重力仪由两个压电片1、电 极片2、质量块3、信号发生系统4和信号接受处理系统5组成。电极片2通过导电胶粘贴 在压电片1的两个平行表面上。信号发生系统4产生的交变电压信号通过导线施加在电极 片1上。单个压电片1、电极片2以及信号发生系统4连接在一起构成压电振动发生器。另 一压电片1与粘贴在其面上的两个电极片2构成压电信号接受器。沿重力方向自上往下分 别安置质量块3、压电振动发生器、压电信号接受器。信号发生系统4所发出的交变电压信 号使压电振动发生器中的压电片1产生应力并沿重力方向形成周期变化的加速度；在质量 块3的重力加速度和周期振动加速度的联合作用下，压电信号接受器中的压电片1产生周 期性变化的净电荷，并在粘贴于其表面的两个电极2之间产生交变的电压信号。信号接受 处理系统5接受和处理信号发生系统4的输入电压信号和压电信号接受器产生的输出电压 信号。为了避免和减小温度漂移的影响，压电片1可选择石英晶体的AT切片或者SC切片。 为了增大压电信号接受器的输出信号电压，压电信号接受器中的的压电片厚度应大于或等 于压电振动发生器中压电片厚度。如果质量块3为金属材料，则可采用导电胶将其直接粘 贴在压电片的上表面，并采用导线与信号发生系统4连接。
[0033] 实施例3 :
[0034] 如图3所示的一种压电式重力仪，其特征在于：压电式重力仪由四个压电片1、电 极片2、质量块3、信号发生系统4和信号接受处理系统5组成。电极片2通过导电胶粘贴 在压电片1的两个平行表面上。信号发生系统4产生的交变电压信号通过导线施加在电极 片1上。三个压电片与电极2以及信号发生系统4并联构成压电振动发生器。另一压电片 1与粘贴在其面上的两个电极片2构成压电信号接受器。沿重力方向自上往下分别安置质 量块3、压电信号接受器、压电振动发生器。信号发生系统4所发出的交变电压信号使压电 振动发生器中的压电片1产生应力并沿重力方向形成周期变化的加速度；在质量块3的重 力加速度和周期振动加速度的联合作用下，压电信号接受器中的压电片1产生周期性变化 的净电荷，并在粘贴于其表面的两个电极2之间产生交变的电压信号。信号接受处理系统5 接受和处理信号发生系统4的输入电压信号和压电信号接受器产生的输出电压信号。为了 避免和减小温度漂移的影响，压电片1可选择石英晶体的AT切片或者SC切片。如果质量块 3为金属材料，则可采用导电胶将其直接粘贴在压电片的上表面，并采用导线与信号接受处 理系统5连接。在相同输入交变电压信号的条件下，多块压电片相互并联叠加可以增大振 动加速度的幅度，增强压电信号接受器的输出信号。压电振动发生器和压电信号接受器叠 加在一起的公共电极接地。
[0035] 实施例4 :
[0036] 如图4所示的一种压电式重力仪，其特征在于：压电式重力仪由四个压电片1、电 极片2、质量块3、信号发生系统4和信号接受处理系统5组成。电极片2通过导电胶粘贴 在压电片1的两个平行表面上。信号发生系统4产生的交变电压信号通过导线施加在电极 片1上。三个压电片与电极2以及信号发生系统4并联构成压电振动发生器。另一压电片 1与粘贴在其面上的两个电极片2构成压电信号接受器。沿重力方向自上往下分别安置质 量块3、压电振动发生器、压电信号接受器。信号发生系统4所发出的交变电压信号使压电 振动发生器中的压电片1产生应力并沿重力方向形成周期变化的加速度；在质量块3的重 力加速度和周期振动加速度的联合作用下，压电信号接受器中的压电片1产生周期性变化 的净电荷，并在粘贴于其表面的两个电极2之间产生交变的电压信号。信号接受处理系统5 接受和处理信号发生系统4的输入电压信号和压电信号接受器产生的输出电压信号。为了 避免和减小温度漂移的影响，压电片1可选择石英晶体的AT切片或者SC切片。如果质量块 3为金属材料，则可采用导电胶将其直接粘贴在压电片的上表面，并采用导线与信号发生系 统4连接。在相同输入交变电压信号的条件下，多块压电片相互并联叠加可以增大振动加 速度的幅度，增强压电信号接受器的输出信号。
[0037] 本实用新型所提供的压电式重力仪具有动态范围广、线性度好、频率范围宽、体积 小、质量轻结构简单的特点，能够为快速准确测量地球重力加速度提供一种可靠技术手段。
【主权项】
1. 一种压电式重力仪，其特征在于：压电式重力仪由压电片（1)、电极片（2)、质量块 (3)、信号发生系统（4)和信号接受处理系统（5)组成；电极片（2)通过导电胶粘贴在压电片 (1)的两个平行表面上；信号发生系统（4)产生的交变电压信号通过导线施加在电极片（1) 上；压电片（1)、电极片（2)以及信号发生系统（4)连接在一起构成压电振动发生器；另一 压电片（1)与粘贴在其表面上的两个电极片（2)构成压电信号接受器；沿重力方向自上往 下分别安置质量块（3)、压电信号接受器、压电振动发生器；信号发生系统（4)所发出的交 变电压信号使压电振动发生器中的压电片（1)产生应力并沿重力方向形成周期变化的加速 度；在质量块（3)的重力加速度和周期振动加速度的联合作用下，压电信号接受器中的压 电片（1)产生周期性变化的净电荷，并在粘贴于其表面的两个电极（2)之间产生交变的电 压信号，电压信号与重力加速度相关；信号接受处理系统（5)接受和处理信号发生系统（4) 的输入电压信号和压电信号接受器产生的输出电压信号。2. 如权利要求1所述的压电式重力仪，其特征在于：压电信号接受器与压电振动发生 器的上下位置互换；沿重力方向自上往下分别安置质量块（3)、压电振动发生器、压电信号 接受器。3. 如权利要求1所述的压电式重力仪，其特征在于：压电振动发生器包含一块或者多 块压电片（1);覆盖有电极的多块压电片（1)相互叠加；电极片（2)通过导线与信号发生系 统（4)并联。4. 如权利要求1所述的压电式重力仪，其特征在于：压电片（1)由压电晶体材料构成。5. 如权利要求1所述的压电式重力仪，其特征在于：压电片（1)由压电陶瓷材料制成。
【专利摘要】一种压电式重力仪，其特征在于：压电式重力仪由压电片（1）、电极片（2）、质量块（3）、信号发生系统（4）和信号接受处理系统（5）组成；电极片（2）通过导电胶粘贴在压电片（1）的两个平行表面上；信号发生系统（4）产生的交变电压信号通过导线施加在电极片（1）上；压电片（1）、电极片（2）以及信号发生系统（4）连接在一起构成压电振动发生器；另一压电片（1）与粘贴在其表面上的两个电极片（2）构成压电信号接受器；沿重力方向自上往下分别安置质量块（3）、压电信号接受器、压电振动发生器；信号接受处理系统（5）接受和处理信号发生系统（4）的输入电压信号和压电信号接受器产生的输出电压信号。
【IPC分类】G01V7/00
【公开号】CN205038361
【申请号】CN201520772869
【发明人】谭成忠
【申请人】谭成忠
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年10月7日