Плосконос М. Ю. Покращення поперечних п'єзоелектричних перетворювачів лінійних та вібраційних прискорень

1. Об'єктом дослідження є процеси перетворення механічних величин в електричні в п'єзоелектричних перетворювачах лінійних та вібраційних прискорень. Мета роботи полягає у вдосконаленні п'єзоелектричних перетворювачів лінійних та вібраційних прискорень (акселерометрів). Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі задачі: проаналізувати технічний рівень сучасних п'єзоелектричних перетворювачів лінійних та вібраційних прискорень; побудувати та дослідити математичну модель поперечних кільцевих п'єзоелектричних акселерометрів; побудувати та дослідити комп'ютерну модель поперечних кільцевих п'єзоелектричних акселерометрів; розробити та експериментально дослідити поперечні кільцеві перетворювачі лінійних та вібраційних прискорень; розробити та експериментально дослідити поперечні домено-дисипативні перетворювачі лінійних та вібраційних прискорень. Практичне значення одержаних результатів полягає в наступному: розширена науково-технічна база проектування п'єзоелектричних перетворювачів лінійних та вібраційних прискорень; побудовані математичні та комп'ютерні моделі, які дозволяють оцінювати та прогнозувати робочі характеристики кільцевих п'єзоелектричних перетворювачів лінійних та вібраційних прискорень; розроблено поперечний кільцевий п'єзоелектричний акселерометр з високою основною чутливістю та практично нульовою боковою чутливістю; розроблено поперечний домено-дисипативний акселерометр з розширеним динаміним діапазоном частот (у 2-3 рази), а також збільшеною чутливістю (у 1,5-2 рази); результати досліджень використовуються в промисловості, а саме на НВК "Фотоприлад", ВАТ "Укрп'єзо", а також в навчальному процесі по дисципліні "Перетворюючі пристрої приладів" в Черкаському державному технологічному університеті. Наукова новизна одержаних результатів: отримала подальший розвиток теорія та методи проектування п'єзоелектричних акселерометрів, що дозволило розробляти акселерометри з покращенними технічними характеристиками; вперше розроблено метод варіації форми чутливого елемента поперечного кільцевого акселерометра, що дозволяє знаходити оптимальні геометричні параметри при проектуванні акселерометрів; побудована та досліджена математична модель поперчного кільцевого акселерометра, що дозволяє підвищити точність проектування перетворювачів лінійних та вібраційних прискорень; вперше розроблено метод включення чутливого елемента поперечного акселерометра в дифференціальні та інтрегруючі ланки, що дозволяє розширювати робочий діапазон частот акселерометра. Результати досліджень використовуються в промисловості, зокрема, в НВК "Фотоприлад" (Черкаси) і ВАТ "Укрп'єзо", а також у навчальному процесі з дисципліни "Перетворюючі пристрої приладів" в Черкаському державному технологічному університеті.