ES2971916T3

ES2971916T3 - Transductor de aceleración

Info

Publication number: ES2971916T3
Application number: ES21204672T
Authority: ES
Inventors: Marco Laffranchi; Tobias Frommenwiler; David Weber
Original assignee: Kistler Holding AG
Current assignee: Kistler Holding AG
Priority date: 2020-11-02
Filing date: 2021-10-26
Publication date: 2024-06-10
Anticipated expiration: 2041-10-26
Also published as: EP3992637A1; KR20230062518A; EP4220189A1; CN114441804A; CN116243017A; US20220137089A1; JP2022074050A; US11668728B2; EP3992637B1; JP2023107925A; KR20220059427A; US20230288444A1; EP3992637C0; JP7297844B2; JP2023107926A

Abstract

La invención se refiere a un sensor de aceleración (1) con al menos un elemento piezoeléctrico (10, 10', 10"), con al menos una masa sísmica (11, 11', 11") y con un cuerpo base (12); cuyo sensor de aceleración (1) está dispuesto en un sistema de coordenadas rectangular con tres ejes (x, y, z), siendo uno de los tres ejes (x, y, z) un eje vertical (z); y cuyo cuerpo base (12) tiene superficies laterales tangenciales (12.1, 12.2, 12.3, 12.4) y superficies laterales normales (12.6, 12.7), cuyas superficies laterales tangenciales (12.1, 12.2, 12.3, 12.4) están dispuestas tangencialmente al eje vertical. (z), y qué superficies laterales normales (12.6, 12.7) están dispuestas perpendicularmente al eje vertical (z); donde el sensor de aceleración (1) tiene exactamente tres elementos piezoeléctricos (10, 10', 10") y tres masas sísmicas (11, 11', 11"); en el que exactamente un elemento piezoeléctrico (10, 10', 10'') está unido a cada una de las tres superficies laterales tangenciales (12.1, 12.2, 12.3); donde exactamente una masa sísmica (11, 11', 11") está unida a cada uno de los tres elementos piezoeléctricos (10, 10', 10'') y durante la aceleración se aplica una fuerza cortante proporcional a la aceleración al elemento piezoeléctrico (10, 10', 10'') ejercicios; en donde cada uno de los tres elementos piezoeléctricos (10, 10', 10") tiene una alta sensibilidad a una fuerza cortante ejercida por la masa sísmica (11) unida a él a lo largo de un eje tangencial principal (h), cuyo eje tangencial principal (h) para cada uno de los tres elementos piezoeléctricos (10, 10', 10'') es otro de los tres ejes (x, y, z). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Transductor de aceleración

Área técnica

La invención se refiere a un transductor de aceleración según el preámbulo de la reivindicación independiente.

Estado de la técnica

La aceleración de un objeto físico se registra en muchas aplicaciones muy diferentes, como la robótica, la producción de energía, el transporte, etc. Los golpes y vibraciones del objeto físico que actúa sobre el objeto físico se registran como aceleraciones. Las aceleraciones se expresan como múltiplo de la aceleración gravitacional g = 9,81 ms-2 Las magnitudes típicas de las aceleraciones registradas son /- 500 g con intervalos de medición de 2 Hz a 10 kHz. Para registrar las aceleraciones, se coloca un transductor de aceleración en el objeto físico.

El documento CH399021A1 muestra un transductor de aceleración de este tipo con masa sísmica, un sistema piezoeléctrico y un cuerpo de base. Para protegerlo contra influencias ambientales nocivas, el transductor de aceleración presenta una carcasa en la que están dispuestos la masa sísmica, el sistema piezoeléctrico y el cuerpo de base. El transductor de aceleración se fija al objeto físico a través de la carcasa. Al acelerar, la masa sísmica ejerce una fuerza proporcional a su aceleración sobre el sistema piezoeléctrico. El sistema piezoeléctrico presenta múltiples discos planos de material piezoeléctrico con alta sensibilidad al efecto longitudinal piezoeléctrico. Bajo la acción de la fuerza, el material piezoeléctrico genera cargas piezoeléctricas; la cantidad de cargas piezoeléctricas generadas es proporcional a la magnitud de la fuerza. En el efecto longitudinal piezoeléctrico, se generan cargas piezoeléctricas en los mismos lados frontales de los discos, sobre los que actúa también la fuerza como fuerza normal. Cada disco tiene dos caras frontales en las que se generan cargas piezoeléctricas de polaridad opuesta. El sistema piezoeléctrico presenta, además, electrodos finos de material conductor de electricidad para recoger las cargas piezoeléctricas de ambas caras frontales. Cada electrodo tiene una superficie del tamaño de una cara frontal. La superficie del electrodo se encuentra directa y completamente sobre la cara frontal. Además, el sistema piezoeléctrico se pretensa mecánicamente mediante un manguito de pretensado entre la masa sísmica y el cuerpo de base. La pretensión mecánica cierra poros microscópicamente pequeños entre las caras frontales y los electrodos, de modo que todas las cargas piezoeléctricas generadas sean captadas, lo cual es importante para la linealidad del transductor de aceleración. La linealidad es la relación entre el número de cargas piezoeléctricas y la magnitud de la fuerza. Las cargas piezoeléctricas pueden derivarse eléctricamente como señales de aceleración. Las señales de aceleración derivadas eléctricamente se pueden convertir eléctricamente en una unidad convertidora.

También el documento DE69405962T2 describe un transductor de aceleración con masa sísmica y un sistema piezoeléctrico en una placa de circuito. El transductor de aceleración registra las aceleraciones según el efecto de empuje transversal como fuerza de cizallamiento a lo largo de un eje. El sistema piezoeléctrico está dispuesto entre la masa sísmica y la placa de circuito. La unidad convertidora está ubicada en la placa de circuito.

Ahora bien, el sistema piezoeléctrico del documento CH399021A1 es sensible solo a una fuerza normal a lo largo de un eje. Y también el sistema piezoeléctrico del documento DE69405962T2 es sensible solo a una fuerza de cizallamiento a lo largo de un eje. Sin embargo, lo deseable son transductores de aceleración que puedan registrar simultáneamente aceleraciones a lo largo de varios ejes de un sistema de coordenadas rectangular.

El documento RU1792537C1 divulga un transductor de aceleración que puede registrar aceleraciones en tres dimensiones físicas. Un sistema piezoeléctrico con seis discos planos de material piezoeléctrico y seis masas sísmicas está montado sobre un cuerpo de base en forma de cubo con seis superficies. Dos superficies están alineadas normalmente con uno de los tres ejes perpendiculares; en lo sucesivo, este eje se denominará eje normal. En cada una de las seis superficies, se coloca un disco plano entre la superficie y una masa sísmica. Los discos están pretensados mecánicamente contra el cuerpo de base mediante una carcasa de pretensado exterior. Por lo tanto, el sistema piezoeléctrico tiene un par de discos para cada uno de los tres ejes normales. Los discos presentan una alta sensibilidad al efecto de empuje transversal. En el efecto de corte transversal, se generan cargas piezoeléctricas en las mismas caras frontales de los discos, sobre las cuales actúa una fuerza de cizallamiento tangencial al eje normal, en adelante este eje se denominará eje tangencial principal. El sistema piezoeléctrico también presenta electrodos de material conductor de electricidad para recoger las cargas piezoeléctricas de las caras frontales de los discos.

De acuerdo con el documento RU1792537C1, el sistema piezoeléctrico presenta para cada uno de los tres ejes normales un par de discos de material piezoeléctrico con alta sensibilidad a la fuerza de cizallamiento a lo largo de un eje tangencial principal.

Desafortunadamente, no se puede evitar que el material piezoeléctrico presente una sensibilidad más o menos alta a las fuerzas de cizallamiento a lo largo de diferentes ejes. El material piezoeléctrico con alta sensibilidad a una fuerza de cizallamiento a lo largo del eje tangencial principal también presenta una sensibilidad, aunque sea baja, a una fuerza de cizallamiento a lo largo de un eje perpendicular al eje tangencial principal y perpendicular al eje normal, en adelante este eje se denominará eje tangencial secundario. Ambas fuerzas de cizallamiento, la que actúa a lo largo del eje tangencial principal y la que actúa a lo largo del eje tangencial secundario, generan cargas piezoeléctricas en las caras frontales de los discos. Por nombrar un ejemplo, el cuarzo como material piezoeléctrico presenta una alta sensibilidad a la fuerza de cizallamiento a lo largo del eje tangencial principal, que es un factor 7 mayor que la baja sensibilidad a la fuerza de cizallamiento a lo largo del eje tangencial secundario.

Por lo tanto, la baja sensibilidad del material piezoeléctrico a la fuerza de cizallamiento a lo largo del eje tangencial secundario puede distorsionar la detección de la fuerza de cizallamiento a lo largo del eje tangencial principal; las correspondientes cargas piezoeléctricas se denominan en lo sucesivo cargas piezoeléctricas parásitas. Para evitar esta falsificación, de acuerdo con el documento RU1792537C1, el par de discos con polaridad opuesta están conectados eléctricamente en serie para cada uno de los tres ejes normales. Esto tiene la ventaja de que una fuerza de cizallamiento que actúa a lo largo del eje tangencial secundario genera en las caras frontales de los dos discos el mismo número de cargas de interferencia piezoeléctricas que, sin embargo, tienen polaridad opuesta y son neutralizadas por la derivación en conexión en serie.

También el documento EP0546480A1 describe un transductor de aceleración que registra aceleraciones con un sistema piezoeléctrico basado en el efecto de empuje transversal con alta sensibilidad como fuerzas de cizallamiento a lo largo de tres ejes tangenciales principales perpendiculares entre sí. En una realización según la Fig. 8, el sistema piezoeléctrico consta de seis discos de material piezoeléctrico, para cada uno de los tres ejes tangenciales principales están conectados eléctricamente en serie un par de discos de polaridad opuesta. El transductor de aceleración requiere solo tres masas sísmicas, una para cada uno de los tres ejes tangenciales principales. La conexión en serie neutraliza las cargas de interferencia piezoeléctricas para cada uno de los tres ejes tangenciales principales que se originan por fuerzas de cizallamiento a lo largo de los ejes tangenciales secundarios.

Y también el documento US5539270A1 se refiere a un transductor de aceleración para registrar aceleraciones en tres dimensiones físicas. Para cada dimensión, se prevé un sistema piezoeléctrico; cada sistema piezoeléctrico presenta dos placas hechas de material piezoeléctrico. Las dos placas están unidas entre sí en forma cohesiva a través de caras frontales opuestas. La unión cohesiva es eléctricamente aislante. En las caras frontales opuestas de las placas, se colocan electrodos que recogen cargas piezoeléctricas generadas bajo el efecto de una fuerza normal. Los tres sistemas piezoeléctricos están unidos mecánicamente a un soporte. El soporte tiene conductores eléctricos que conducen las cargas piezoeléctricas de los electrodos. No se prevén masas sísmicas.

A menudo, hay poco espacio disponible para conectar el transductor de aceleración al objeto físico. Por lo tanto, el transductor de aceleración debe tener unas dimensiones exteriores pequeñas, inferiores a 50 cm3. También se desean medir frecuencias de más de 10 kHz. Y como la frecuencia de resonancia del transductor de aceleración es inversamente proporcional a su peso, debería tener un peso reducido.

El documento CN201152880Y muestra un transductor de aceleración con un sistema piezoeléctrico, una masa sísmica y un cuerpo de base. El cuerpo de base es cilíndrico y termina en una cara frontal normal a lo largo de un eje vertical. El sistema piezoeléctrico se pretensa mecánicamente a lo largo de un eje normal, que es perpendicular al eje vertical, mediante un manguito de pretensado entre el cuerpo de base y la masa sísmica. El manguito de pretensado es cilíndrico hueco y termina con una superficie lateral en un plano de la superficie frontal normal del cuerpo de base. La masa sísmica tiene forma de disco y termina con una superficie lateral también en el plano de la cara frontal normal del cuerpo de base. En este plano, en la realización de un amplificador de carga, está dispuesta una unidad convertidora en las superficies laterales del manguito de pretensado y de la masa sísmica, así como en el lado frontal normal del cuerpo de base, lo cual ahorra espacio.

El inconveniente de esta disposición de la unidad convertidora en las superficies laterales del manguito de pretensado y de la masa sísmica, así como en la superficie frontal normal del cuerpo de base, es la formación de una derivación de fuerzas entre la masa sísmica y el cuerpo de base. Por lo tanto, la masa sísmica ya no puede vibrar libremente bajo el efecto de la aceleración, por lo que se inhibe una fuerza ejercida sobre el sistema piezoeléctrico debido a la inercia de la masa sísmica, por lo que la fuerza ya no es proporcional a la aceleración y las cargas piezoeléctricas generadas por el material piezoeléctrico tampoco son ya proporcionales a la aceleración por registrar. Por lo tanto, la derivación de fuerza distorsiona el registro de la aceleración.

También el documento WO2005008193A2 muestra un transductor de aceleración con un sistema piezoeléctrico basado en el efecto de empuje transversal. Las aceleraciones se registran como fuerzas de cizallamiento a lo largo de tres ejes tangenciales principales que son perpendiculares entre sí. En la realización según la Fig. 3, el sistema piezoeléctrico presenta para cada uno de los tres ejes tangenciales principales un disco de material piezoeléctrico.

Un primer objeto de la presente invención es proporcionar un transductor de aceleración que pueda detectar aceleración en múltiples dimensiones físicas simultáneamente. La invención tiene como segundo objeto crear un transductor de aceleración que registre la aceleración con la mayor precisión posible. El tercer objeto de la invención consiste en que el transductor de aceleración tenga dimensiones exteriores pequeñas y un peso reducido. El cuarto objeto de la invención es proporcionar un transductor de aceleración para altas frecuencias de medición de más de 10 kHz. Y el quinto objeto de la invención es poder fabricar el transductor de aceleración de manera económica.

Descripción de la invención

Al menos uno de los objetos se resuelve mediante las características de la reivindicación independiente.

La invención se refiere a un transductor de aceleración con al menos un elemento piezoeléctrico, con al menos una masa sísmica y con un cuerpo de base, cuyo transductor de aceleración está dispuesto en un sistema de coordenadas rectangular de tres ejes, siendo uno de los tres ejes un eje vertical; y cuyo cuerpo de base presenta superficies laterales tangenciales y superficies laterales normales, cuyas superficies laterales tangenciales están dispuestas tangencialmente al eje vertical, y cuyas superficies laterales normales están dispuestas en forma normal al eje vertical; en donde el transductor de aceleración presenta exactamente tres elementos piezoeléctricos y tres masas sísmicas; en donde exactamente un elemento piezoeléctrico está unido a cada una de las tres superficies laterales tangenciales; en donde exactamente una masa sísmica está unida a cada uno de los tres elementos piezoeléctricos y, cuando se acelera, ejerce una fuerza de cizallamiento proporcional a la aceleración sobre el elemento piezoeléctrico; en donde cada uno de los tres elementos piezoeléctricos presenta una alta sensibilidad a una fuerza de cizallamiento ejercida por la masa sísmica unida al mismo a lo largo de un eje tangencial principal, cuyo eje tangencial principal para cada uno de los tres elementos piezoeléctricos es otro de los tres ejes.

Por lo tanto, el transductor de aceleración según la invención puede registrar la aceleración simultáneamente en tres ejes. Para ello está previsto para cada uno de los tres ejes exactamente un elemento piezoeléctrico que tiene una alta sensibilidad para detectar la fuerza de cizallamiento y que detecta la fuerza de cizallamiento independientemente de los otros dos elementos piezoeléctricos. El transductor de aceleración según la invención es extremadamente compacto, ya que solo necesita tres elementos piezoeléctricos y tres masas sísmicas, y los tres elementos piezoeléctricos y las tres masas sísmicas están dispuestos para ahorrar espacio en tres superficies laterales tangenciales del cuerpo de base. Por el contrario, el documento RU1792537C1 enseña el uso de seis elementos piezoeléctricos y seis masas sísmicas en seis superficies de un cuerpo de base en forma de cubo. De acuerdo con la invención, se reduce a la mitad el número de elementos piezoeléctricos y de masas sísmicas necesarios y se reduce correspondientemente el espacio necesario.

Otras configuraciones ventajosas de la invención son objeto de las características de las reivindicaciones pendientes.

Breve descripción de los dibujos

La invención se explica a continuación con más detalle mediante realizaciones de ejemplo con ayuda de las Figuras. En ellas:

Fig. 1 muestra una vista de una parte de una primera realización de un transductor de aceleración con una unidad de sensor;

Fig. 2 muestra una vista de una parte de una segunda realización de un transductor de aceleración con una unidad de sensor;

Fig. 3 muestra una vista de una unidad de captación con unidad convertidora del transductor de aceleración según la Fig. 1;

Fig. 4 muestra una vista de una unidad de captación con unidad convertidora del transductor de aceleración según la Fig. 2;

Fig. 5 muestra una vista despiezada de una parte de la unidad de captación según las Fig. 1 a 4;

Fig. 6 muestra una vista desde arriba de la unidad de captación según las Fig. 1 a 5 bajo el efecto de una aceleración;

Fig. 7 muestra una primera vista de una primera realización de un elemento piezoeléctrico de la unidad de captación según las Fig. 1 a 5;

Fig. 8 muestra una segunda vista de la realización del elemento piezoeléctrico según la Fig. 7;

Fig. 9 muestra una primera vista de una segunda realización de un elemento piezoeléctrico de la unidad de captación según las Fig. 1 a 5;

Fig. 10 muestra una segunda vista de la segunda realización del elemento piezoeléctrico según la Fig. 9;

Fig. 11 muestra una representación esquemática de la derivación de las cargas piezoeléctricas de la unidad de captación según las Fig. 1 a 5;

Fig. 12 muestra una representación esquemática de un filtro de paso alto de la unidad convertidora de la unidad de captación según la Fig. 11;

Fig. 13 muestra una representación esquemática de un filtro de paso bajo de la unidad convertidora de la unidad de captación según la Fig. 11;

Fig. 14 muestra una vista de un primer paso del montaje del transductor de aceleración según la Fig. 2, en el que se introducen conductores de señales en una carcasa;

Fig. 15 muestra una vista de un segundo paso del montaje del transductor de aceleración según la Fig. 2, en el que los conductores de señales en la carcasa están moldeados con masa de fundición;

Fig. 16 muestra una vista de un tercer paso del montaje del transductor de aceleración según la Fig. 2, en la que los conductores de señales moldeados con masa de fundición quedan parcialmente expuestos en la carcasa;

Fig. 17 muestra una vista de un cuarto paso del montaje del transductor de aceleración según la Fig. 2, en el que la unidad de captación se coloca en la carcasa; y

Fig. 18 muestra una vista de un quinto paso del montaje del transductor de aceleración según la Fig. 2, en el que se contacta eléctricamente la unidad convertidora de la unidad de captación.

Formas de llevar a cabo la invención

Las Fig. 1 y 2 muestran parte de dos realizaciones de un transductor 1 de aceleración según la invención. El transductor 1 de aceleración presenta una unidad 1.1 de captación, una carcasa 1.2, una unidad 1.3 convertidora y una salida 1.4 de señal. El transductor 1 de aceleración está dispuesto en un sistema de coordenadas rectangular con tres ejes x, y, z, que también se denominan eje transversal x, eje longitudinal y, y eje vertical z.

La carcasa 1.2 protege el transductor 1 de aceleración de influencias ambientales nocivas como, por ejemplo, contaminación (polvo, humedad, etc.) y de efectos perturbadores eléctricos y electromagnéticos en forma de radiación electromagnética. La carcasa 1.2 está hecha de material mecánicamente resistente como metales puros, aleaciones de níquel, aleaciones de cobalto, aleaciones de hierro, etc. La carcasa 1.2 presenta una sección transversal rectangular, con una anchura a lo largo del eje transversal x preferiblemente inferior a 5 cm, con una longitud a lo largo del eje longitudinal y de preferiblemente menos de 5 cm y con una altura a lo largo de un eje vertical z de preferiblemente menos de 2 cm, de modo que tiene una pequeña dimensión externa de menos de 50 cm3. La carcasa 1.2 tiene forma de copa con una abertura 1.20 de la carcasa y una base 1.23 de la carcasa. La abertura 1.20 de la carcasa está dimensionada tan grande que la unidad 1.1 de captación se puede colocar a través de la abertura 1.20 de la carcasa y fijarse a la base 1.23 de la carcasa y ponerse en contacto con la salida 1.4 de señal. En el sentido de la invención, por contacto, se entiende una conexión eléctrica y mecánica. La abertura 1.20 de la carcasa se puede cerrar mediante una tapa 1.21 de la carcasa. El cierre se realiza preferiblemente mediante unión de material como, por ejemplo, soldadura, soldadura fuerte, pegado, etc. El transductor 1 de aceleración está fijado a un objeto físico cuya aceleración debe registrarse a través de la carcasa 1.2. El método de fijación es arbitrario.

La unidad 1.1 de captación presenta un primer, segundo y tercer elemento 10, 10', 10'' piezoeléctrico, una primera, segunda y tercera masa 11, 11', 11'' sísmica y un cuerpo 12 de base. El primer, segundo y tercer elemento 10, 10', 10'' piezoeléctrico y la primera, segunda y tercera masas 11, 11', 11'' sísmicas están fijados al cuerpo 12 de base. A su vez, el cuerpo 12 de base está fijado a la carcasa 1.2. El cuerpo 12 de base se fija preferiblemente a la carcasa 1.2 mediante unión de material como, por ejemplo, pegado, soldadura, etc.

El primer, segundo y tercer elemento 10, 10', 10'' piezoeléctrico consiste en material piezoeléctrico tal como cuarzo (SiO2 monocristal), galogermanato de calcio (Ca3Ga2Ge4O-M o CGG), langasita (La3Ga5S¡O-M o LGS), turmalina, ortofosfato de galio, piezocerámica, etc. El primer, segundo y tercer elemento 10, 10', 10” piezoeléctrico tiene una alta sensibilidad a la fuerza por absorber. El primer, segundo y tercer elemento 10, 10', 10” piezoeléctrico es de sección transversal rectangular con un área de superficie preferiblemente inferior a 1 cm2 y con un espesor preferiblemente inferior a 2 mm. Con el conocimiento de la invención, el experto en la técnica puede realizar elementos piezoeléctricos de formas diferentes con otras formas de sección transversal, tales como un círculo, etc.

Preferiblemente, las masas 11, 11', 11'' sísmicas primera, segunda y tercera están hechas de material de alta densidad tal como iridio, platino, tungsteno, oro, etc. Las masas 11, 11', 11” sísmicas primera, segunda y tercera tienen dimensiones externas pequeñas del transductor 1 de aceleración una densidad alta, preferiblemente superior a 19 g/cm3. Las masas 11, 11', 11'' sísmicas primera, segunda y tercera tienen una sección transversal rectangular con un área de superficie preferiblemente inferior a 1 cm2 y con un espesor preferiblemente inferior a 5 mm. Con el conocimiento de la invención, el experto en la técnica puede realizar masas sísmicas de diferentes formas con otras formas de sección transversal tales como, por ejemplo, un círculo, etc. Asimismo, el experto puede utilizar masas sísmicas fabricadas con materiales de menor densidad como acero, cerámica, etc.

El cuerpo 12 de base está hecho de material mecánicamente rígido de baja densidad tal como AhO3, cerámica, AhO3-cerámica, zafiro, etc. El cuerpo 12 de base es mecánicamente rígido para transmitir de manera inelástica una aceleración por detectar desde la carcasa 1.1 a la primera, segunda y tercera masas 11, 11', 11” sísmicas. Para una elevada rigidez mecánica del transductor 1 de aceleración, el cuerpo 12 de base presenta un módulo de elasticidad elevado, preferiblemente de 350 GPa a 470 GPa. Para garantizar que el transductor 1 de aceleración tenga un peso reducido, el cuerpo 12 de base presenta una densidad baja, preferiblemente inferior a 4 g/cm3. El cuerpo 12 de base es preferiblemente un cubo con seis superficies 12.1, 12.2, 12.3, 12.4, 12.6, 12.7 laterales. Cuatro superficies 12.1, 12.2, 12.3, 12.4 laterales tangenciales están dispuestas tangencialmente al eje vertical z. Dos superficies 12.6, 12.7 laterales normales están dispuestas perpendicularmente al eje vertical z. Las superficies 12.1, 12.2, 12.3, 12.4, 12.6, 12.7 laterales presentan en gran medida el mismo tamaño. Cada superficie 12.1, 12.2, 12.3, 12.4, 12.6, 12.7 lateral presenta un área de superficie inferior a 1 cm2. En el sentido de la invención, el adjetivo “en gran medida” tiene el significado de “/-10 %”. Cada uno de los ejes x, y, z es normal a dos de las caras laterales. Con el conocimiento de la invención, el experto en la técnica puede realizar un cuerpo de base de diferentes formas con distintas formas de superficie tales como, por ejemplo, un círculo, etc.

Una primera masa 11 sísmica y un primer elemento 10 piezoeléctrico están fijados a una primera superficie 12.1 lateral tangencial del cuerpo 12 de base. Una segunda masa 11' sísmica y un segundo elemento 10' piezoeléctrico están fijados a una segunda superficie 12.2 lateral tangencial del cuerpo 12 de base. Una tercera masa 11'' sísmica y un tercer elemento 10'' piezoeléctrico están fijados a una tercera superficie 12.3 lateral tangencial del cuerpo 12 de base. Entre una superficie 12.1, 12.2, 12.3 lateral tangencial y una masa 11, 11', 11'' sísmica, está dispuesto un elemento 10, 10', 10'' piezoeléctrico. Una cuarta superficie 12.4 lateral tangencial está libre.

Las masas 11, 11', 11'' sísmicas primera, segunda y tercera y los elementos 10, 10', 10'' piezoeléctricos primero, segundo y tercero están fijados al cuerpo 12 de base a través de un primer, segundo y tercer medio 15, 15', 15'' de conexión interno y un primer, segundo y tercer medio 16, 16', 16'' de conexión externo. La unión se lleva a cabo mediante unión de material tal como pegado, unión por termocompresión, etc. Tal unión mecánica de la primera, segunda y tercera masa 11, 11', 11''sísmica y el primer, segundo y tercer elemento 10, 10', 10'' piezoeléctrico a través del primer, segundo y tercer medio 15, 15', 15'' de conexión interno y primer, segundo y tercer medio 16, 16', 16'' de conexión externo facilitan el montaje del transductor 1 de aceleración y se puede realizar de manera rápida y económica.

El primer, segundo y tercer medio 15, 15', 15” de conexión interior y el primero, segundo y tercer medio 16, 16', 16” de conexión exterior son un adhesivo de curado químico o un adhesivo de fraguado físico o una combinación de un adhesivo de curado químico y un adhesivo de fraguado físico. Preferiblemente, el primer, segundo y tercer medio 15, 15', 15” de conexión interior y el primero, segundo y tercer medio 16, 16', 16” de conexión exterior están hechos de adhesivo tal como epoxi, poliuretano, cianoacrilato, metacrilato de metilo, etc. El primer, segundo y tercer medio 15, 15', 15” de conexión interior y el primero, segundo y tercer medio 16, 16', 16” de conexión exterior son un aislante eléctrico con una resistencia eléctrica específica superior a 1012Qmm2/m.

Como se muestra en la Fig. 5, el primer elemento 10 piezoeléctrico está unido a la primera superficie 12.1 lateral tangencial a través de un primer medio 15 de conexión interior. La primera masa 11 sísmica está unida al primer elemento 10 piezoeléctrico a través de un primer medio 16 de conexión externo. El segundo elemento 10' piezoeléctrico está unido a la segunda superficie 12.2 lateral tangencial a través de un segundo medio 15' de conexión interior. La segunda masa 11' sísmica está unida al segundo elemento 10' piezoeléctrico a través de un segundo medio 16' de conexión externo. El tercer elemento 10'' piezoeléctrico está fijado a la tercera superficie 12.3 lateral tangencial a través de un tercer medio 15'' de conexión interior. La tercera masa 11'' sísmica está unida al tercer elemento 10'' piezoeléctrico a través de un tercer medio 16'' de conexión externo.

Preferiblemente, el primer, segundo y tercer elemento 10, 10', 10'' piezoeléctrico es resistente a la fuerza de cizallamiento mediante el primer, segundo y tercer medio 15, 15', 15” de conexión interior y el primer, segundo y tercer medio 16, 16', 16” de conexión exterior unido a la primera, segunda y tercera masa 11, 11', 11” sísmica y al cuerpo 12 de base.

Cada primer, segundo y tercer medio 15, 15', 15' de conexión interior y cada primer, segundo y tercer medio 16, 16', 16'' de conexión exterior tiene una sección transversal rectangular con una superficie preferiblemente inferior a 1 cm2 y con un espesor preferiblemente inferior a 0.1 mm. Con el conocimiento de la invención, el experto en la técnica puede realizar medios de conexión internos y externos de diferentes formas con otras formas de sección transversal tales como un círculo, etc.

El primer, segundo y tercer elemento 10, 10', 10'' piezoeléctrico tiene una alta sensibilidad al efecto de empuje transversal a lo largo de un eje tangencial principal h y una baja sensibilidad al efecto de empuje transversal a lo largo de un eje tangencial secundario n y una baja sensibilidad al efecto transversal piezoeléctrico a lo largo de un eje normal a. Para cada uno de los tres elementos 10, 10', 10” piezoeléctricos, el eje tangencial principal h es otro de los tres ejes x, y, z. Para cada uno de los tres elementos 10, 10', 10” piezoeléctricos, el eje tangencial secundario n es otro de los tres ejes x, y, z. Para cada uno de los tres elementos 10, 10', 10” piezoeléctricos, el eje normal a es otro de los tres ejes x, y, z.

Durante el efecto de empuje transversal a lo largo del eje tangencial principal h o del eje tangencial secundario n, se generan cargas piezoeléctricas en las mismas caras frontales del primer, segundo y tercer elemento 10, 10', 10'' piezoeléctrico, sobre las cuales actúa una fuerza de cizallamiento a lo largo del eje tangencial principal h o del eje tangencial secundario n.

Con el efecto transversal piezoeléctrico, se generan cargas piezoeléctricas en las superficies laterales del primer, segundo y tercer elemento 10, 10', 10'' piezoeléctrico, cuyas superficies laterales son perpendiculares a las caras frontales del primer, segundo y tercer elemento 10, 10', 10” piezoeléctrico, donde actúa una fuerza normal a lo largo de un eje normal a.

Cuanto mayor es la sensibilidad, más cargas piezoeléctricas se generan para una determinada magnitud de fuerza. En el sentido de la invención, los términos “alta sensibilidad” y “baja sensibilidad” están relacionados entre sí. Cada uno de los tres elementos 10, 10', 10'' piezoeléctricos genera más cargas piezoeléctricas por unidad de fuerza en al menos un factor de 5 con una alta sensibilidad para una fuerza de cizallamiento a lo largo de un eje tangencial principal h que con una baja sensibilidad para una fuerza de cizallamiento a lo largo de un eje tangencial secundario n o para una fuerza normal a lo largo de un eje normal a.

Por lo tanto, el material piezoeléctrico se elige de tal manera que para la detección de la aceleración se tengan en cuenta principalmente las cargas piezoeléctricas procedentes del efecto de empuje transversal a lo largo del eje tangencial principal h. Las cargas piezoeléctricas según el efecto de empuje transversal a lo largo del eje tangencial secundario n y según el efecto piezoeléctrico transversal a lo largo del eje normal a se denominan en lo sucesivo cargas piezoeléctricas parásitas.

La Fig. 6 es una vista superior de la unidad 1.1 de captación bajo el efecto de la aceleración. Debido a la aceleración, las masas 11, 11', 11'' sísmicas primera, segunda y tercera ejercen una fuerza F en las caras frontales del primer, segundo y tercer elemento 10, 10', 10” piezoeléctrico. Por ejemplo, la fuerza F actúa paralelamente a lo largo del eje longitudinal y, que se muestra con flechas.

El primer elemento 10 piezoeléctrico presenta una alta sensibilidad a una fuerza de cizallamiento a lo largo del eje longitudinal y como eje tangencial principal h. Dado que la fuerza F actúa a lo largo del eje longitudinal y, el primer elemento 10 piezoeléctrico genera para él cargas piezoeléctricas en las caras frontales de acuerdo con el efecto de empuje transversal. El primer elemento 10 piezoeléctrico presenta una baja sensibilidad a una fuerza de cizallamiento a lo largo del eje vertical z como eje tangencial secundario n y presenta una baja sensibilidad a una fuerza normal a lo largo del eje transversal x como eje normal a. La fuerza F actúa a lo largo del eje longitudinal y, y allí ejerce un par de giro a lo largo del eje vertical z. El primer elemento 10 piezoeléctrico genera en las caras frontales cargas de interferencia piezoeléctricas para el par de giro en función del efecto de empuje transversal.

El segundo elemento 10' piezoeléctrico presenta una alta sensibilidad a una fuerza de cizallamiento a lo largo del eje transversal x como eje tangencial principal h. Sin embargo, dado que la fuerza F actúa a lo largo del eje longitudinal y, el segundo elemento 10' piezoeléctrico no genera para él ninguna carga piezoeléctrica en sus caras frontales. El segundo elemento 10' piezoeléctrico presenta una baja sensibilidad a una fuerza de cizallamiento a lo largo del eje vertical z como eje tangencial secundario n y presenta una baja sensibilidad a una fuerza normal a lo largo del eje longitudinal y como eje normal a. Dado que la fuerza F actúa a lo largo del eje longitudinal y, el segundo elemento 10' piezoeléctrico genera para él, en función del efecto transversal piezoeléctrico sobre las superficies laterales, cargas de interferencia piezoeléctricas.

Y el tercer elemento 10'' piezoeléctrico presenta una alta sensibilidad a una fuerza de cizallamiento a lo largo del eje vertical z como eje tangencial principal h. Sin embargo, dado que la fuerza F actúa como fuerza de cizallamiento a lo largo del eje longitudinal y, el tercer elemento 10'' piezoeléctrico no genera para él ninguna carga piezoeléctrica en sus caras frontales. El tercer elemento 10'' piezoeléctrico presenta una baja sensibilidad a una fuerza de cizallamiento a lo largo del eje longitudinal n como eje tangencial secundario n y presenta una baja sensibilidad a una fuerza normal a lo largo del eje transversal x como eje normal a. La fuerza F actúa a lo largo del eje longitudinal y y ejerce un par de giro a lo largo del eje vertical z. El tercer elemento 10'' piezoeléctrico genera en las caras frontales cargas de interferencia piezoeléctricas para el par de giro en función del efecto de empuje transversal.

Las Fig. 7 y 8 muestran en detalle una primera realización de un primer, segundo o tercer elemento 10, 10', 10'' piezoeléctrico de la unidad 1.1 de captación. Las Fig. 9 y 10 muestran en detalle una segunda realización de un primer, segundo o tercer elemento 10, 10', 10'' piezoeléctrico de la unidad 1.1 de captación. El primer, segundo o tercer elemento 10, 10', 10'' piezoeléctrico presenta dos caras 110, 120 frontales y cuatro superficies 130, 140, 150, 160 laterales.

Cada uno de los tres elementos 10, 10', 10'' piezoeléctricos presenta una primera cara 110 frontal y una segunda cara 120 frontal. Cada cara 110 frontal, 120 se encuentra en un plano abarcado por el eje tangencial principal h y el eje tangencial secundario n. En el plano, el eje tangencial secundario n es perpendicular al eje tangencial principal h. Y el eje normal a es normal al plano. Bajo el efecto de una fuerza de cizallamiento a lo largo del eje tangencial principal h, cada uno de los tres elementos 10, 10', 10'' piezoeléctricos genera cargas piezoeléctricas en las dos caras 110, 120 frontales. Y bajo el efecto de una fuerza de cizallamiento a lo largo del eje tangencial secundario n, cada uno de los tres elementos 10, 10', 10'' piezoeléctricos genera cargas de interferencia piezoeléctricas en las dos caras 110, 120 frontales. Cada uno de los tres elementos 10, 10', 10'' piezoeléctricos presenta superficies 130, 140, 150, 160 laterales. Las superficies 130, 140, 150, 160 laterales son paralelas al eje normal a. Las superficies 130, 140, 150, 160 laterales presentan una primera superficie 130 lateral, una segunda superficie 140 lateral, una tercera superficie 150 lateral y una cuarta superficie 160 lateral. La primera superficie 130 lateral y la cuarta superficie 160 lateral se encuentran perpendiculares al eje tangencial secundario n del elemento 10, 10', 10'' piezoeléctrico. La segunda superficie 140 lateral y la tercera superficie 150 lateral son normales al eje tangencial principal h del elemento 10, 10', 10” piezoeléctrico.

Bajo el efecto de una fuerza normal a lo largo del eje normal a, cada uno de los tres elementos 10, 10', 10” piezoeléctricos genera cargas de interferencia piezoeléctricas en las cuatro superficies 130, 140, 150, 160 laterales.

Por lo tanto, las cargas piezoeléctricas para la fuerza de cizallamiento por detectar solo se generan en dos caras 110, 120 frontales de los elementos piezoeléctricos. Y se generan cargas de interferencia piezoeléctricas tanto en las dos caras 110, 120 frontales como en las cuatro superficies 130, 140, 150, 160 laterales.

Las caras 110, 120 frontales presentan en algunos sectores al menos un revestimiento 111, 121 frontal eléctricamente conductor. Un tamaño del área del revestimiento 111, 121 frontal eléctricamente conductor puede estar entre el 90 % y el 100 % de las caras 110, 120 frontales. Las superficies 130, 140, 150, 160 laterales presentan en algunos sectores al menos un revestimiento 131, 141, 151, 161 lateral eléctricamente conductor. Un tamaño del área del revestimiento 131, 141, 151, 161 lateral eléctricamente conductor puede estar entre el 0 % y el 100 % de las superficies 130, 140, 150, 160 laterales. El revestimiento 111, 121 frontal eléctricamente conductor y el revestimiento 131, 141, 151, 161 lateral eléctricamente conductor pueden formarse mediante revestimiento térmico con una lámina metálica o mediante deposición metálica. Como metal, se pueden utilizar cobre, aleaciones de cobre, oro, aleaciones de oro, aluminio, aleaciones de aluminio, plata, aleaciones de plata, etc. El revestimiento 111, 121 frontal eléctricamente conductor y el revestimiento 131, 141, 151, 161 lateral eléctricamente conductor presentan un espesor preferiblemente inferior a 0.1 mm.

Por lo tanto, el transductor 1 de aceleración ya no presenta ningún electrodo físico, sino solo un revestimiento 111, 121 frontal eléctricamente conductor y un revestimiento 131, 141, 151, 161 lateral eléctricamente conductor. Por lo tanto, hay menos componentes, lo que ahorra espacio y simplifica el montaje del transductor 1 de aceleración.

Gracias al revestimiento 111, 121 frontal eléctricamente conductor y al revestimiento 131, 141, 151, 161 lateral eléctricamente conductor, no es necesario un pretensado mecánico del primer, segundo o tercer elemento 10, 10', 10'' piezoeléctrico. Esto se debe a que el revestimiento 111, 121 frontal eléctricamente conductor y el revestimiento 131, 141, 151, 161 lateral eléctricamente conductor se encuentran cohesivamente en las caras 110, 120 frontales y las superficies 130, 140, 150, 160 laterales y cierran poros microscópicamente pequeños en las caras 110, 120 frontales y las superficies 130, 140, 150, 160 laterales. Debido al cierre de los poros microscópicamente pequeños, el transductor 1 de aceleración ya no requiere ningún medio de precarga independiente como, por ejemplo, un manguito de pretensado según el documento CH399021A1 o una carcasa de pretensado según el documento RU1792537C1. Por lo tanto, hay menos componentes, lo que ahorra espacio y peso y simplifica el montaje del transductor 1 de aceleración.

De acuerdo con la primera realización de un primer, segundo o tercer elemento 10, 10', 10'' piezoeléctrico según las Fig. 7 y 8, la primera cara 110 frontal presenta en algunos sectores dos primeros revestimientos 111, 111' frontales eléctricamente conductores y dos primeras áreas 112, 112' frontales sin revestir en algunos sectores. Y la segunda cara 120 frontal presenta dos o más revestimientos 121, 121', 121'' frontales eléctricamente conductores en algunos sectores. La primera superficie 130 lateral presenta en algunos sectores un primer revestimiento 131 lateral eléctricamente conductor, en algunos sectores, otro primer revestimiento 133 lateral eléctricamente conductor y en algunos sectores una pluralidad de primeras áreas 132, 132', 132'', 132''', 132'''' laterales sin revestir. La segunda superficie 140 lateral presenta un segundo revestimiento 141 lateral eléctricamente conductor en algunos sectores y una segunda área 142 lateral sin revestir en algunos sectores. La tercera superficie 150 lateral presenta un tercer revestimiento 151 lateral eléctricamente conductor en algunos sectores y dos terceras áreas 152, 152' laterales sin revestir en algunos sectores. La cuarta superficie 160 lateral tiene un cuarto revestimiento 161 lateral eléctricamente conductor en algunos sectores.

De acuerdo con la primera realización de un primer, segundo o tercer elemento 10, 10', 10'' piezoeléctrico según las Fig. 7 y 8, los dos primeros revestimientos 111, 111' frontales eléctricamente conductores, el primer revestimiento 133 lateral eléctricamente conductor adicional y el tercer revestimiento 151 lateral eléctricamente conductor forman un primer revestimiento 101 conductor eléctrico coherente. La pluralidad de segundos revestimientos 121, 121', 121'' frontales eléctricamente conductores, el primer revestimiento 131 lateral eléctricamente conductor, el segundo revestimiento 141 lateral eléctricamente conductor y el cuarto revestimiento 161 lateral eléctricamente conductor forman un segundo revestimiento 102 coherente eléctricamente conductor.

En el sentido de la invención, el adjetivo “conectados” significa “conectados entre sí de manera eléctricamente conductora”. El primer revestimiento 101 conductor eléctrico coherente capta primeras cargas piezoeléctricas como primeras señales de aceleración S1, que se generan en las superficies del primer, segundo o tercer elemento 10, 10', 10'' piezoeléctrico debajo del primer revestimiento 101 conductor eléctrico coherente. El segundo revestimiento 102 conductor eléctrico coherente capta segundas cargas piezoeléctricas como segundas señales de aceleración S2, que se generan en las superficies del primer, segundo o tercer elemento 10, 10', 10'' piezoeléctrico debajo del segundo revestimiento 102 conductor eléctrico coherente. La primera y la segunda carga piezoeléctrica tienen signos diferentes. O las primeras cargas piezoeléctricas tienen un signo negativo, luego las segundas cargas piezoeléctricas tienen un signo positivo, o las primeras cargas piezoeléctricas tienen un signo positivo y luego las segundas cargas piezoeléctricas tienen un signo negativo.

Preferiblemente, el primer revestimiento 111 frontal eléctricamente conductor y el primer revestimiento 131 frontal eléctricamente conductor forman el primer revestimiento 101 eléctricamente conductor coherente. Preferiblemente, el segundo revestimiento 121 frontal eléctricamente conductor y el primer revestimiento 133 frontal eléctricamente conductor adicional forman el segundo revestimiento 102 eléctricamente conductor coherente. Preferiblemente, al menos un segundo, tercer o cuarto revestimiento 141, 151, 161 lateral eléctricamente conductor es parte del primer revestimiento 101 eléctricamente conductor coherente o parte del segundo revestimiento 102 eléctricamente conductor coherente.

De acuerdo con la primera realización de un primer, segundo o tercer elemento 10, 10', 10” piezoeléctrico según las Fig. 7 y 8, el primer revestimiento 101 conductor eléctrico coherente y el segundo revestimiento 102 conductor eléctrico coherente están aislados eléctricamente entre sí por dos primeras áreas 112, 112' frontales sin revestir, áreas 132, 132', 132”, 132''', 132”'' laterales sin revestir, una segunda área 142 lateral sin revestir y dos terceras áreas 152, 152' laterales sin revestir.

De acuerdo con la segunda realización de un primer, segundo o tercer elemento 10, 10', 10'' piezoeléctrico según las Fig. 9 y 10, la primera cara 110 frontal presenta en algunos sectores un primer revestimiento 111 frontal eléctricamente conductor y varias primeras áreas 112, 112', 112” sin revestir en algunos sectores. Y la segunda cara 120 frontal presenta varios segundos revestimientos 121, 121', 121'' frontales eléctricamente conductores en algunos sectores y una segunda área 122 frontal sin revestir en algunos sectores. La primera superficie 130 lateral presenta en algunos sectores un primer revestimiento 131 lateral eléctricamente conductor, en algunos sectores, otros dos primeros revestimientos 133, 133' laterales eléctricamente conductores y, en algunos sectores, una pluralidad de primeras áreas 132, 132', 132” laterales sin revestir. La segunda superficie 140 lateral presenta un segundo revestimiento 141 lateral eléctricamente conductor en algunos sectores y varias segundas áreas 142, 142', 142'' laterales sin revestir en algunos sectores. La tercera superficie 150 lateral presenta un tercer revestimiento 151 lateral eléctricamente conductor en algunos sectores y una tercera área 152, 152' lateral sin revestir en algunos sectores. La cuarta superficie 160 lateral presenta un cuarto revestimiento 161 lateral eléctricamente conductor en algunos sectores.

De acuerdo con la segunda realización de un primer, segundo o tercer elemento 10, 10', 10'' piezoeléctrico según las Fig. 9 y 10, la pluralidad de primeros revestimientos 112, 112', 112'' frontales eléctricamente conductores y los dos primeros revestimientos 131, 131' laterales eléctricamente conductores forman un primer revestimiento 101 conductor eléctrico coherente. La pluralidad de segundos revestimientos 121, 121', 121'' frontales eléctricamente conductores, los dos primeros revestimientos 133, 133' laterales eléctricamente conductores adicionales, el segundo revestimiento 141 lateral eléctricamente conductor, el tercer revestimiento 151 lateral eléctricamente conductor y el cuarto revestimiento 161 lateral eléctricamente conductor forman un segundo revestimiento 102 conductor eléctrico coherente.

De acuerdo con la segunda realización de un primer, segundo o tercer elemento 10, 10', 10” piezoeléctrico según las Fig. 9 y 10, los revestimientos 131, 131' laterales eléctricamente conductores del primer revestimiento 101 conductor eléctrico coherente captan cargas de interferencia piezoeléctricas para la fuerza normal a lo largo del eje normal a, cuyas cargas de interferencia piezoeléctricas tienen polaridad opuesta, como las cargas de interferencia piezoeléctricas recogidas del primer revestimiento 111 frontal eléctricamente conductor del primer revestimiento 101 conductor eléctrico coherente para la fuerza de cizallamiento a lo largo del eje tangencial secundario n. Y los revestimientos 133, 141, 151, 161 laterales eléctricamente conductores del segundo revestimiento 102 eléctricamente conductor coherente captan cargas de interferencia piezoeléctricas para la fuerza normal a lo largo del eje normal a, cuyas cargas de interferencia piezoeléctricas tienen polaridad opuesta a cargas de interferencia piezoeléctricas derivadas del segundo revestimiento 121, 121”, 121''' frontal eléctricamente conductor del segundo revestimiento 102 conductor eléctrico coherente para la fuerza de cizallamiento a lo largo del eje tangencial secundario n.

De acuerdo con la segunda realización de un primer, segundo o tercer elemento 10, 10', 10” piezoeléctrico según las Fig. 9 y 10, el primer revestimiento 101 eléctricamente conductor y el segundo revestimiento 102 eléctricamente conductor están aislados eléctricamente entre sí a través de una pluralidad de primeras áreas 112, 112', 112'' frontales sin revestir, una segunda área 122 frontal sin revestir, una pluralidad de primeras áreas 132, 132', 132'' laterales sin revestir, una pluralidad de segundas áreas 142, 142', 142'' laterales sin revestir y una tercera área 152 lateral sin revestir.

Una relación entre el tamaño del primer revestimiento 131 eléctricamente conductor y el tamaño del primer revestimiento 133 eléctricamente conductor adicional puede determinarse mediante una posición relativa y/o tamaño de las primeras áreas 132, 132', 132”, 132''', 132'''' laterales sin revestir, de la primera superficie 130 lateral. En el sentido de la invención, el par de conjunciones “y/o” significa que aparece solo una de las conjunciones o que aparecen ambas conjunciones.

Una relación entre el tamaño del primer revestimiento 131 eléctricamente conductor y el tamaño del primer revestimiento 133 eléctricamente conductor adicional se puede determinar mediante una posición relativa de las primeras áreas laterales sin revestir 132, 132', 132”, 132''', 132'''' de la primera superficie 130 lateral con respecto a la segunda y tercera superficie 140, 150 lateral. Dependiendo de la posición relativa de las primeras áreas 132, 132', 132'', 132'', 132'''' laterales sin revestir de la primera superficie 130 lateral más en la dirección de la segunda superficie 140 lateral o más en la dirección de la tercera superficie 150 lateral, la relación del tamaño del primero reduce o aumenta el revestimiento 131 eléctricamente conductor con respecto al tamaño del primer revestimiento 133 eléctricamente conductor adicional. De acuerdo con la primera realización de un primer, segundo o tercer elemento 10, 10', 10'' piezoeléctrico según las Fig. 7 y 8, las primeras áreas 132, 132', 132'', 132''', 132'''' laterales sin revestir están relativamente cerca de la segunda superficie 140 lateral. De acuerdo con la segunda realización de un primer, segundo o tercer elemento 10, 10', 10'' piezoeléctrico según las Fig. 9 y 10, las primeras áreas 132, 132', 132'' laterales sin revestir están relativamente equidistantes de la segunda y tercera superficie 140, 150 lateral.

También se puede ajustar una relación entre el tamaño del primer revestimiento 131 eléctricamente conductor y el tamaño del primer revestimiento 133 eléctricamente conductor adicional aumentando o reduciendo el tamaño de las primeras áreas 132, 132', 132”, 132''', 132'''' laterales sin revestir de la primera superficie 130 lateral. De acuerdo con la primera realización de un primer, segundo o tercer elemento 10, 10', 10'' piezoeléctrico según las Fig. 7 y 8, las primeras áreas 132, 132', 132'', 132''', 132'''' laterales sin revestir son en gran medida dos veces más grandes que el otro primer revestimiento 133 eléctricamente conductor y las primeras áreas 132, 132', 132'', 132''', 132'''' laterales sin revestir son en gran medida cinco veces más pequeñas que el primer revestimiento 131 eléctricamente conductor. De acuerdo con la segunda realización de un primer, segundo o tercer elemento 10, 10', 10'' piezoeléctrico según las Fig. 9 y 10, las primeras áreas 132, 132', 132'' laterales sin revestir tienen en gran medida el mismo tamaño que las primeras áreas 131, 131' laterales eléctricamente conductoras y el primer revestimiento 133 eléctricamente conductor adicional.

De preferencia, los revestimientos laterales eléctricamente conductores del primer revestimiento 101 eléctricamente conductor para la fuerza normal a lo largo del eje normal a captan cargas de interferencia piezoeléctricas, cuyas cargas de interferencia piezoeléctricas tienen polaridad opuesta a las cargas de interferencia piezoeléctricas captadas por el primer revestimiento frontal eléctricamente conductor del primer revestimiento 101 eléctricamente conductor para la fuerza de cizallamiento a lo largo del eje tangencial secundario n. Y los revestimientos laterales eléctricamente conductores del segundo revestimiento 102 eléctricamente conductor captan cargas de interferencia piezoeléctricas para la fuerza normal a lo largo del eje normal a, cuyas cargas de interferencia piezoeléctricas tienen polaridad opuesta a las cargas de interferencia piezoeléctricas captadas por el segundo revestimiento frontal eléctricamente conductor del segundo revestimiento 102 eléctricamente conductor para la fuerza de cizallamiento a lo largo del eje tangencial secundario n.

Preferiblemente, un tamaño de los revestimientos laterales eléctricamente conductores del primer revestimiento 101 eléctricamente conductor coherente se establece de manera que los revestimientos laterales eléctricamente conductores para la fuerza normal a lo largo del eje normal a recojan en gran medida el mismo número de cargas de interferencia piezoeléctricas que el primer revestimiento frontal eléctricamente conductor del primer revestimiento 101 eléctricamente conductor coherente para la fuerza de cizallamiento captada a lo largo del eje tangencial secundario n. Y los revestimientos laterales eléctricamente conductores del segundo revestimiento 102 eléctricamente conductor coherente captan en gran medida el mismo número de cargas de interferencia piezoeléctricas para la fuerza normal a 10 largo del eje normal a que capta el segundo revestimiento frontal eléctricamente conductor del segundo revestimiento 102 eléctricamente conductor coherente para la fuerza de cizallamiento a lo largo del eje tangencial secundario n.

Contrariamente al documento RU1792537C1, de acuerdo con la invención, la fuerza de cizallamiento solo es detectada por un elemento 10, 10', 10” piezoeléctrico por eje. Por lo tanto, no existe ninguna posibilidad de neutralizar la detección de la fuerza de cizallamiento a lo largo del eje tangencial principal h mediante la distorsión de cargas de interferencia piezoeléctricas de una fuerza de cizallamiento a lo largo de un eje tangencial secundario n mediante una conexión en serie de dos elementos piezoeléctricos con polaridad opuesta por eje. Por lo tanto, con el presente transductor 1 de aceleración, se implementa una solución diferente. Esto se debe a que el material piezoeléctrico también genera cargas de interferencia piezoeléctricas en las superficies 130, 140, 150, 160 laterales para una fuerza normal a lo largo de un eje normal a. Estas cargas de interferencia piezoeléctricas distorsionan también el registro de la fuerza de cizallamiento a lo largo del eje tangencial principal h. Por lo tanto, estas cargas de interferencia piezoeléctricas normalmente no son captadas por las superficies 130, 140, 150, 160 laterales. Ahora se ha reconocido que la aparición de una fuerza de cizallamiento a lo largo de un eje tangencial secundario n va acompañada de una fuerza normal a lo largo de un eje normal a. Para el primero, se generan cargas de interferencia piezoeléctricas en las caras 110, 120 frontales, para el segundo, se generan cargas de interferencia piezoeléctricas en las superficies 130, 140, 150, 160 laterales. Estas dos cargas de interferencia piezoeléctricas distorsionan el registro de la fuerza de cizallamiento a lo largo del eje tangencial principal h. Sin embargo, a través de revestimientos 101, 102 eléctricamente conductores primero y segundo conectados adecuados, las caras 110, 120 frontales y las superficies 130, 140, 150, 160 laterales pueden conectarse eléctricamente en serie y pueden neutralizar la detección de la fuerza de cizallamiento a lo largo del eje tangencial principal h mediante cargas de interferencia piezoeléctricas.

La Fig. 11 es una representación esquemática de la derivación de las cargas piezoeléctricas de la unidad 1.1 de captación. Con la primera superficie 130 lateral, se puede ver una parte de un primer, segundo o tercer elemento 10, 10', 10'' piezoeléctrico, así como una parte de la unidad 1.3 convertidora y una parte de la salida 1.4 de señal.

La unidad 1.3 convertidora puede convertir las primeras señales de aceleración S1. La unidad 1.3 convertidora tiene al menos un primer y segundo conductor 13.1, 13.1', 13.1'', 13.2, 13.2', 13.2'' de elemento piezoeléctrico, al menos un primer y segundo conductor 13.3, 13.3', 13.3'', 13.4, 13.4', 13.4” de cuerpo de base, al menos un convertidor 13.10, 13.10', 13.10'' de transimpedancia, y al menos un primer y segundo conductor 13.8, 13.8', 13.8”, 13.9 de salida de señal. La unidad 1.3 convertidora también presenta al menos una primera resistencia 13.5, 13.5', 13.5'' eléctrica y/o al menos una segunda resistencia 13.6, 13.6', 13.6'' eléctrica.

En una primera realización del transductor 1 de aceleración según las Fig. 1 y 3, la unidad 1.3 convertidora está dispuesta exclusiva y directamente en el cuerpo 12 de base. La unidad 1.3 convertidora está dispuesta preferiblemente exclusiva y directamente sobre una primera superficie 12.7 lateral normal del cuerpo 12 de base. En una segunda configuración del transductor 1 de aceleración según las Fig. 2 y 4, la unidad 1.3 convertidora está dispuesta exclusivamente sobre un soporte 13.7. El soporte 13.7 está fabricado de un material eléctricamente aislante tal como, por ejemplo, AhO3, cerámica, AhO3-cerámica, plástico reforzado con fibras, etc. El soporte 13.7 está fijado al cuerpo 12 de base. El soporte 13.7 se fija preferiblemente a la primera superficie 12.7 lateral normal del cuerpo 12 de base mediante unión de material tal como pegado, soldadura, etc.

El primer y segundo conductor 13.1, 13.1', 13.1”, 13.2, 13.2', 13.2” del elemento piezoeléctrico, el primer y segundo conductor 13.3, 13.3', 13.3”, 13.4, 13.4', 13.4” del cuerpo de base, la primera resistencia 13.5, 13.5', 13.5'' eléctrica, la segunda resistencia 13.6, 13.6', 13.6'' eléctrica, así como el convertidor 13.10, 13.10', 13.10'' de transimpedancia se encuentran en una primera superficie 12.7 lateral normal (primera realización del transductor 1 de aceleración según las Fig. 1 y 3) o fijados al soporte 13.7 (segunda realización del transductor 1 de aceleración según las Fig. 2 y 4).

El primer y segundo conductor 13.1, 13.1', 13.1”, 13.2, 13.2', 13.2” del elemento piezoeléctrico, el primer y segundo conductor 13.3, 13.3', 13.3”, 13.4, 13.4', 13.4” del cuerpo de base, así como el primer y segundo conductor 13.8, 13.8', 13.8”, 13.9 de salida de señal están hechos de material eléctricamente conductor tal como cobre, aleaciones de cobre, oro, aleaciones de oro, aluminio, aleaciones de aluminio, etc. y tienen un diámetro de 0,02 mm a 0,10 mm y son mecánicamente flexibles.

El primer y segundo conductor 13.1, 13.1', 13.1”, 13.2, 13.2', 13.2” de elementos piezoeléctricos, el primer y segundo conductor 13.3, 13.3', 13.3”, 13.4, 13.4', 13.4” de cuerpo de base, así como el primer y segundo conductor 13.8, 13.8', 13.8”, 13.9 de salida de señal conducen la primera y segunda señal de aceleración S1, S2 de manera aislada a tierra. En el contexto de la invención, el término “aislado a tierra” significa aislado eléctricamente de la conexión a tierra del transductor 1 de aceleración. Preferiblemente, la carcasa 1.2 del transductor 1 de aceleración está conectada a tierra, la carcasa 1.2 se encuentra bajo el potencial eléctrico del suelo local. De este modo, las señales de aceleración S1, S2 se conducen aisladas eléctricamente con respecto a un potencial eléctrico del transductor 1 de aceleración. Las fluctuaciones del potencial eléctrico del transductor 1 de aceleración, por ejemplo, entre la carcasa 1.2 y la unidad 1.3 convertidora, no pueden distorsionar la detección de la aceleración.

Preferiblemente, el primer y segundo conductor 13.3, 13.3', 13.3”, 13.4, 13.4', 13.4” del cuerpo de base está estructurado en un revestimiento eléctricamente conductor. El revestimiento eléctricamente conductor se realiza mediante deposición química de vapor, deposición física de vapor, etc. El revestimiento eléctricamente conductor está hecho de material eléctricamente conductor tal como cobre, aleaciones de cobre, oro, aleaciones de oro, platino, aleaciones de platino, etc. Es una película delgada eléctricamente conductora. El término “capa delgada” en el sentido de la invención significa que el revestimiento eléctricamente conductor tiene un espesor preferiblemente inferior a 0.1 mm perpendicular a la extensión de la superficie. El revestimiento eléctricamente conductor se aplica directamente sobre la primera superficie 12.7 lateral normal (primera realización del transductor 1 de aceleración según las Fig. 1 y 3) o el soporte 13.7 (segunda realización del transductor 1 de aceleración según las Fig. 2 y 4). En el sentido de la invención, el adjetivo “directo” tiene el significado de “ inmediato”. El primer y segundo conductor 13.3, 13.3', 13.3'', 13.4, 13.4', 13.4'' del cuerpo de base se estructura preferiblemente en el revestimiento eléctricamente conductor mediante plantillas, fotolitografía y ablación por láser.

La unidad 1.3 convertidora presenta preferiblemente tres primeros y segundos conductores 13.1, 13.1', 13.1”, 13.2, 13.2', 13.2 de elementos piezoeléctricos. En cada caso, un primer conductor 13.1, 13.1', 13.1'' de elemento piezoeléctrico deriva primeras señales de aceleración S1 desde el primer revestimiento 101 eléctricamente conductor del primer, segundo o tercer elemento 10, 10', 10'' piezoeléctrico a la unidad 1.3 convertidora. En cada caso, un segundo conductor 13.2, 13.2', 13.2'' de elemento piezoeléctrico deriva segundas señales de aceleración S2 desde el segundo revestimiento 102 eléctricamente conductor del primer, segundo o tercer elemento 10, 10', 10'' piezoeléctrico a la unidad 1.3 convertidora.

El primer y segundo conductor 13.1, 13.1', 13.1”, 13.2, 13.2', 13.2” de elemento piezoeléctrico hace contacto con la primera superficie 130 lateral. Porque la primera superficie 130 lateral está disponible y cumple una función técnica específica, en ella se colocan contactos 13.01, 13.01', 13.01'' de elementos piezoeléctricos para disipar las cargas piezoeléctricas, lo que ahorra espacio. En cada caso, un primer conductor 13.1, 13.1', 13.1''' de elemento piezoeléctrico contacta con el primer revestimiento 131 lateral eléctrico a través de un primer contacto 13.01, 13.01', 13.01'' de elemento piezoeléctrico. En cada caso, un segundo conductor 13.2, 13.2', 13.2''' de elemento piezoeléctrico contacta con el segundo revestimiento 133 lateral eléctrico a través de un segundo contacto 13.02, 13.02', 13.02'' de elemento piezoeléctrico. Los contactos del primer y segundo elemento 13.01, 13.01', 13.01”, 13.02, 13.02', 13.02” piezoeléctrico están unidos a la primera superficie 130 lateral. El primer y segundo contacto 13.01, 13.01', 13.01”, 13.02, 13.02', 13.02” del elemento piezoeléctrico son una conexión de material tal como unión de cables, soldadura, etc. Cuando se unen cables, son adecuados procedimientos tales como unión por termocompresión, unión por cuña de bola termosónica, unión ultrasónica de cuña-cuña, etc. Los primeros y segundos contactos 13.01, 13.01', 13.01”, 13.02, 13.02', 13.02” circulares del elemento piezoeléctrico en la Fig. 11 representan alambre moldeado.

La unidad 1.3 convertidora presenta preferiblemente tres primeros y segundos conductores 13.3, 13.3', 13.3”, 13.4, 13.4', 13.4” de cuerpo de base. En cada caso, un primer conductor 13.1, 13.1', 13.1'' de elemento piezoeléctrico hace contacto con un primer conductor 13.3, 13.3', 13.3'' de cuerpo de base a través de un primer contacto 13.03, 13.03', 13.03'' de acceso al cuerpo de base. En cada caso, un segundo conductor 13.2, 13.2', 13.2'' de elemento piezoeléctrico hace contacto con un segundo conductor 13.4, 13.4', 13.4'' de cuerpo de base a través de un segundo contacto 13.04, 13.04', 13.04'' de acceso al cuerpo de base. Los primeros y segundos contactos 13.03, 13.03', 13.03”, 13.04, 13.04', 13.04” de acceso al cuerpo de base se encuentran en la primera superficie 12.7 lateral normal (primera realización del transductor 1 de aceleración según las Fig. 1 y 3) o en el soporte 13.7 (segunda realización del transductor 1 de aceleración según las Fig. 2 y 4). Los primeros y segundos contactos 13.03, 13.03', 13.03”, 13.04, 13.04', 13.04” de acceso al cuerpo de base son una conexión de material tal como unión de cables, soldadura, etc. Cuando se unen cables, se utilizan procedimientos tales como unión por termocompresión, unión por cuña de bola termosónica, unión ultrasónica de cuña-cuña, etc. Los primeros y segundos contactos 13.03, 13.03', 13.03”, 13.04, 13.04', 13.04” de acceso al cuerpo de base circulares en la Fig. 11 representan alambre moldeado.

La primera resistencia 13.5, 13.5', 13.5'' eléctrica, la segunda resistencia 13.6, 13.6', 13.6'' eléctrica y el convertidor 13.10, 13.10', 13.10'' de transimpedancia están conectados eléctricamente a través de los primeros conductores 13.3, 13.3', 13.3'' del cuerpo de base en conexión entre sí. Los segundos conductores 13.4, 13.4', 13.4'' del cuerpo de base con las segundas señales de aceleración S2 del primer, segundo y tercer elemento 10, 10', 10'' piezoeléctrico están conectados eléctricamente en cortocircuito y se encuentran en un potencial eléctrico de referencia de la unidad 1.3 convertidora. El potencial eléctrico de referencia es una tensión eléctrica continua estabilizada, es decir, que se mantiene constante en el tiempo.

La unidad 1.3 convertidora presenta preferiblemente tres convertidores 13.10, 13.10', 13.10” de transimpedancia. Los tres convertidores 13.10, 13.10', 13.10” de transimpedancia están construidos en forma idéntica. En los ejemplos de realización según las Fig. 1 y 2, el convertidor 13.10, 13.10', 13.10'' de transimpedancia es un componente electrónico. El convertidor 13.10, 13.10', 13.10'' de transimpedancia está unido mediante un elemento intermedio a la primera superficie 12.7 lateral normal (primera realización del transductor 1 de aceleración según las Fig. 1 y 3) o al soporte 13.7 (segunda realización del transductor 1 de aceleración según las Fig. 2 y 4). El intermedio es un adhesivo que se endurece químicamente, un adhesivo físicamente endurecible, una soldadura, etc. El intermedio es preferiblemente un adhesivo tal como epoxi, poliuretano, cianoacrilato, metacrilato de metilo, etc. En cada caso, un primer conductor 13.3, 13.3', 13.3", 13.4, 13.4', 13.4" del cuerpo de base contacta un convertidor 13,10, 13,10', 13,10'' de transimpedancia. El método de contacto es arbitrario. Un primer conductor 13.3, 13.3', 13.3'' del cuerpo de base deriva en cada caso primeras señales de aceleración S1 a una entrada de un convertidor 13.10, 13.10', 13.10'' de transimpedancia. La entrada del convertidor 13.10, 13.10', 13.10'' de transimpedancia tiene preferiblemente una alta impedancia superior a 107Q. El convertidor 13.10, 13.10', 13.10'' de transimpedancia convierte las primeras señales de aceleración S1 en tensiones eléctricas. Las primeras señales de aceleración convertidas S1 están presentes en una salida de un convertidor 13.10, 13.10', 13.10” de transimpedancia. La salida del convertidor 13.10, 13.10', 13.10'' de transimpedancia tiene preferiblemente una impedancia baja de menos de 102Q. Con conocimiento de la presente invención, el experto en la técnica también puede utilizar un amplificador de carga con una baja resistencia eléctrica en una entrada del amplificador de carga en lugar de un convertidor de transimpedancia.

La Fig. 12 muestra una representación esquemática de un filtro 18, 18', 18'' de paso alto de la unidad 1.3 convertidora. La unidad 1.3 convertidora presenta preferiblemente tres primeras resistencias 13.5, 13.5', 13.5'' eléctricas. Las tres primeras resistencias 13,5, 13,5', 13,5'' eléctricas están construidas en forma idéntica.

En la realización según las Fig. 1 y 2, la primera resistencia 13,5, 13,5', 13,5'' eléctrica es un revestimiento de resistencia fabricado de un material de resistencia tal como AhO3, cerámica, AhOa-cerámica, etc. El revestimiento de resistencia se realiza mediante deposición química de vapor, deposición física de vapor, etc. El revestimiento de resistencia es una película delgada de resistencia eléctrica. El revestimiento de resistencia es también una “capa fina” en el sentido de la invención y tiene un espesor perpendicular a la superficie, preferiblemente inferior a 0.1 mm. El revestimiento de resistencia se aplica directamente sobre la primera superficie 12.7 lateral normal (primera realización del transductor 1 de aceleración según las Fig. 1 y 3) o el soporte 13.7 (segunda realización del transductor 1 de aceleración según las Fig. 2 y 4) y/o el revestimiento de resistencia se aplica directamente al primer y segundo conductor 13.3, 13.3', 13.3'', 13.4, 13.4', 13.4'' del cuerpo de base. El revestimiento resistivo puede modelarse mediante plantillas, fotolitografía, ablación por láser, etc.

En la realización según las Fig. 2 y 4, la primera resistencia 13,5, 13,5', 13,5'' eléctrica es un componente eléctrico con un material de resistencia de cerámica, óxido metálico, etc., y cables de conexión.

En cada caso, un primer conductor 13.3, 13.3', 13.3'' del cuerpo de base hace contacto con una primera resistencia 13.5, 13.5', 13.5'' eléctrica. El método de contacto es arbitrario. Una primera resistencia 13,5, 13,5', 13,5'' eléctrica está conectada eléctricamente en paralelo con uno de los tres elementos 10, 10', 10'' piezoeléctricos. Esta conexión en paralelo forma un filtro 18, 18', 18'' de paso alto, porque el primer, segundo o tercer elemento 10, 10', 10'' piezoeléctrico es una capacitancia eléctrica. El filtro 18, 18', 18” de paso alto filtra las frecuencias por debajo de una frecuencia de corte. La frecuencia de corte es preferiblemente de 10 Hz. Al empezar a detectar una aceleración con el transductor 1 de aceleración, una descarga del primer, segundo o tercer elemento 10, 10', 10'' piezoeléctrico puede conducir a bajas frecuencias perturbadoras por debajo de la frecuencia límite. Las bajas frecuencias perturbadoras se encuentran en la entrada del convertidor 13.10, 13.10', 13.10” de transimpedancia y forman una constante de tiempo indefinida. Las bajas frecuencias perturbadoras pueden distorsionar la grabación de la aceleración. Mediante el filtrado de las bajas frecuencias perturbadoras, el convertidor 13.10, 13.10', 13.10” de transimpedancia recibe una constante de tiempo definida. La frecuencia límite se puede establecer mediante el tamaño del valor de la primera resistencia 13,5, 13,5', 13,5” eléctrica.

La Fig. 13 muestra una representación esquemática de un filtro 17, 17', 17'' de paso bajo de la unidad 1.3 convertidora. La unidad 1.3 convertidora presenta preferiblemente tres segundas resistencias 13.6, 13.6', 13.6'' eléctricas. Las tres segundas resistencias 13,6, 13,6', 13,6'' eléctricas están construidas en forma idéntica. La segunda resistencia 13.6, 13.6', 13.6'' eléctricas es un componente eléctrico con un material de resistencia hecho de cerámica, óxido metálico, etc. y cables de conexión. En cada caso, un primer conductor 13.3, 13.3', 13.3'' del cuerpo de base hace contacto con una segunda resistencia 13.6, 13.6', 13.6'' eléctrica. El método de contacto es arbitrario. Una segunda resistencia 13.6, 13.6', 13.6'' eléctrica está conectada eléctricamente en serie con uno de los tres elementos 10, 10', 10'' piezoeléctricos. Esta conexión en serie forma un filtro 17, 17', 17'' de paso bajo, porque el primer, segundo o tercer elemento 10, 10', 10'' piezoeléctrico es una capacitancia eléctrica. El filtro 17, 17', 17'' de paso bajo filtra altas frecuencias perturbadoras por debajo de una frecuencia natural del transductor 1 de aceleración. Estas altas frecuencias perturbadoras se deben a la excitación mecánica del transductor 1 de aceleración. Las altas frecuencias perturbadoras están presentes en la entrada del convertidor 13.10, 13.10', 13.10” de transimpedancia y pueden saturar el convertidor 13.10, 13.10', 13.10” de transimpedancia y distorsionar así la detección de la aceleración. Dependiendo del tamaño del valor de la segunda resistencia 13,6, 13,6', 13,6'' eléctrica, el filtro 17, 17', 17'' de paso bajo se ajusta a la frecuencia propia del transductor 1 de aceleración.

La unidad 1.3 convertidora presenta preferiblemente tres primeros conductores 13.8, 13.8', 13.8'' de salida del cuerpo de base. Cada salida de un convertidor 13.10, 13.10', 13.10'' de transimpedancia hace contacto con un primer contacto 13.08, 13.08', 13.08'' de salida del cuerpo de base a través de un primer conductor 13.3, 13.3', 13.3'' del cuerpo de base. La unidad 1.3 convertidora presenta preferiblemente un segundo conductor 13.9 de salida del cuerpo de base. Los segundos conductores 13.4, 13.4', 13.4'' del cuerpo de base hacen contacto con el segundo conductor 13.9 de salida del cuerpo de base a través de un segundo contacto 13.09 de salida del cuerpo de base. Los primeros y segundos contactos 13.08, 13.08', 13.08”, 13.09 de salida del cuerpo de base se encuentran en la primera superficie 12.7 lateral normal (primera realización del transductor 1 de aceleración según las Fig. 1 y 3) o en el soporte 13.7 (segunda realización del transductor 1 de aceleración según las Fig. 2 y 4). Los primeros y segundos contactos 13.08, 13.08', 13.08'', 13.09 de salida del cuerpo de base son una conexión de material tal como unión de cables, soldadura, etc. Cuando se unen cables, son adecuados procedimientos tales como unión por termocompresión, unión termosónica de cuña de bola, unión ultrasónica de cuña-cuña, etc. Los primeros y segundos contactos 13.08, 13.08', 13.08'', 13.09 de salida del cuerpo de base, que son circulares en la Fig. 11, representan alambre moldeado.

Los primeros conductores 13.8, 13.8', 13.8'' de salida del cuerpo de base derivan las primeras señales de aceleración convertidas S1 a la salida 1.4 de señal. El segundo conductor 13.9 de salida del cuerpo de base deriva la suma de las segundas señales de aceleración S2 a la salida 1.4 de señal.

La salida 1.4 de señal está parcialmente fijada a la carcasa 1.2. Preferiblemente, la salida 1.4 de señal según las realizaciones del transductor 1 de aceleración según las Fig. 1 y 2 es un cable eléctrico. La salida 1.4 de señal presenta conductores 14.1, 14.1', 14.1'', 14.2 de señal, una camisa 14.3 protectora, una brida 14.4 lateral, un aislamiento 14.5 eléctrico y una masa 14.6 de fundición.

La salida 1.4 de señal, vista en corte transversal, presenta una estructura de varias capas.

Los conductores 14.1, 14.1', 14.1'', 14.2 de señales forman una capa interior. La salida 1.4 de señal presenta preferiblemente tres primeros conductores 14.1, 14.1', 14.1'' de señales y un segundo conductor 14.2 de señales. Los conductores 14.1, 14.1', 14.1'', 14.2 de señales están hechos de material eléctricamente conductor tal como cobre, aleaciones de cobre, oro, aleaciones de oro, aluminio, aleaciones de aluminio, etc. Cada conductor 14.1, 14.1', 14.1”, 14.2 de señales preferiblemente tiene un manguito de aislamiento eléctrico. Los primeros y segundos conductores 13.8, 13.8', 13.8”, 13.9 de salida del cuerpo de base hacen contacto con los primeros y segundos 14.1, 14.1', 14.1”, 14.2 conductores de señales. En cada caso, un primer conductor 13.8, 13.8', 13.8'' de salida del cuerpo de base contacta con un primer conductor 14.1, 14.1', 14.1'' de señales. El segundo conductor 13.9 de salida del cuerpo de base contacta con el segundo conductor 14.2 de señales.

El aislamiento 14.5 eléctrico forma una capa intermedia y está dispuesto alrededor de los conductores 14.1, 14.1', 14.1'', 14.2 de señales. El aislamiento 14.5 eléctrico aísla eléctricamente los conductores 14.1, 14.1', 14.1'', 14.2 de señales de la camisa 14.3 protectora. El aislamiento 14.5 eléctrico está fabricado de material eléctricamente aislante como, por ejemplo, AhO3, cerámica, AhOs-cerámica, plásticos reforzados con fibras, etc.

La camisa 14.3 protectora forma una capa exterior. La camisa 14.3 protectora protege el aislamiento 14.5 eléctrico y los conductores 14.1, 14.1', 14.1'', 14.2 de señales de influencias ambientales nocivas tales como, por ejemplo, contaminación (polvo, humedad, etc.), así como de ondas electromagnéticas que pueden conducir a efectos perturbadores no deseados en las primeras y segundas señales de aceleración S1, S2. La camisa 14.3 protectora está fabricada de un material mecánicamente resistente, como metal, plástico, etc.

Las Fig. 14 a 18 muestran pasos para el montaje de la realización del transductor 1 de aceleración según la Fig. 2.

La Fig. 14 muestra un primer paso de montaje, en el que los conductores 14.1, 14.1', 14.1'', 14.2 de señales se guían al interior de la carcasa 1.2. La carcasa 1.2 tiene una abertura 1.22 de salida de señal. La abertura 1.22 de salida de señal presenta preferiblemente la forma y el tamaño del diámetro exterior de la camisa 14.3 protectora. Se ha quitado el aislamiento de los extremos de los conductores 14.1, 14.1', 14.1'', 14.2 de señales y, en algunos sectores, se ha retirado funda aislante eléctrica. Los extremos de los conductores 14.1, 14.1', 14.1”, 14.2 de señales sobresalen a través de la abertura 1.22 de salida de señales hacia el interior de la carcasa 1.2. El interior de la carcasa 1.2 es la zona alrededor de la base 1.23 de la carcasa.

La abertura 1.22 de salida de señales está cerrada hacia el exterior mediante la camisa 14.3 protectora y la brida 14.3 de la camisa. Preferiblemente, un extremo de la camisa 14.3 protectora está fijado a la brida 14.4 de la camisa. La brida 14.4 de la camisa está hecha de un material mecánicamente resistente, como metal, plástico, etc. La camisa 14.3 protectora y la brida 14.4 de la camisa se unen mediante fricción como, por ejemplo, engarzado, etc.

A su vez, la brida 14.4 metálica está unida materialmente pegada a la carcasa 1.2. Preferiblemente, la brida 14.4 metálica está fijada en un borde exterior de la abertura 1.22 de la carcasa alejado del interior de la carcasa 1.2. La unión del material se consigue mediante soldadura, soldadura fuerte, pegado, etc. La fijación de la brida 14.4 de la camisa a la carcasa 1.2 produce un alivio de tensión para la camisa 14.3 protectora. Debido al alivio de tensión de la camisa 14.3 protectora, las cargas mecánicas de la camisa 14.3 protectora no pueden transferirse al interior de la carcasa 1.2 y llegar a la unidad 1.3 convertidora, donde pueden causar daños tales como, por ejemplo, desgarros o roturas de los conductores 13,8, 13,8', 13,8”, 13,9 de salida del cuerpo de base. Tales cargas mecánicas provienen de la torsión, retorcimiento, etc. de la camisa 14.3 protectora alrededor de su eje de expansión alargado.

La Fig. 15 muestra un segundo paso de montaje, en el que los conductores 14.1, 14.1', 14.1'', 14.2 de señales se vierten en la carcasa 1.2 con masa 14.6 de fundición. La masa 14.6 de fundición se aplica a través de la abertura 1.20 de la carcasa a los conductores 14.1, 14.1', 14.1”, 14.2 de señales en la abertura 1.21 de salida de señal. La masa 14.6 de fundición es un adhesivo que cura químicamente o un adhesivo físicamente endurecible o una combinación de un adhesivo que cura químicamente y un adhesivo físicamente endurecible. La masa 14.6 de fundición se compone preferiblemente de adhesivo tal como epoxi, poliuretano, cianoacrilato, metacrilato de metilo, etc. La masa 14.6 de fundición es un aislante eléctrico con una resistencia eléctrica específica superior a 1012Qmm2/m. Preferiblemente, se aplica tanta masa 14.6 de fundición a los conductores 14.1, 14.1', 14.1”, 14.2 de señales en la abertura 1.21 de salida de señal que la abertura 1.21 de salida de señal esté completamente cerrada.

La Fig. 16 muestra un tercer paso de montaje, en el que los conductores 14.1, 14.1', 14.1”, 14.2 de señales moldeados con masa 14.6 de fundición quedan expuestos en zonas de la carcasa 1.2. La exposición 14.7 de los conductores 14.1, 14.1', 14.1”, 14.2 de señales se realiza con una herramienta de corte adecuada como, por ejemplo, una cuña de corte, una fresa, etc. La herramienta de corte se guía a través de la abertura 1.20 de la carcasa hacia el interior de la carcasa 1.2 y corta los extremos de los conductores 14.1, 14.1', 14.1”, 14.2 de señales y una zona de la masa 14.6 de fundición endurecida. La exposición 14.7 se realiza en un plano comprendido por el eje transversal x y el eje longitudinal y. En la zona de exposición 14.7, están expuestas en un plano las caras frontales de los extremos cortados de los conductores 14.1, 14.1', 14.1'', 14.2 de señales. Preferiblemente, el plano discurre paralelo a la abertura 1.20 de la carcasa. En la zona de exposición 14.7, las superficies laterales de los conductores 14.1, 14.1', 14.1'', 14.2 de señales están completamente rodeadas por la masa 14.6 de fundición. La masa 14.6 de fundición fija los conductores 14.1, 14.1', 14.1'', 14.2 de señales sin tensión. Debido a la descarga de tensión de los conductores 14.1, 14.1', 14.1'', 14.2 de señales, las cargas mecánicas de los conductores 14.1, 14.1', 14.1”, 14.2 de señales no pueden transmitirse al interior de la carcasa 1.2 y llegar a la unidad 1.3 convertidora y causar daños allí como desgarros o roturas de los conductores 13.8, 13.8', 13.8”, 13.9 de salida del cuerpo de base. Tales cargas mecánicas provienen de la torsión, retorcimiento, etc. de los conductores 14.1, 14.1', 14.1'', 14.2 de señales alrededor de su eje de extensión alargado. Y la masa 14.6 de fundición cierra en forma estanca al gas la abertura 1.21 de salida de señales. El cierre estanco al gas de la abertura 1.21 de salida de señales impide que la humedad penetre a través de los conductores 14.1, 14.1', 14.1”, 14.2 de señales en el interior de la carcasa 1.2 hasta la unidad 1.1 de captación, en donde la humedad puede perjudicar el funcionamiento de los elementos 10, 10', 10” piezoeléctricos, porque el material piezoeléctrico como el cuarzo es altamente higroscópico.

La Fig. 17 muestra un cuarto paso de montaje, en el que la unidad 1.1 de captación se coloca en la carcasa 1.2. La unidad 1.1 de captación con la unidad 1.3 convertidora es conducida a través de la abertura 1.20 de la carcasa al interior de la carcasa 1.2. La segunda superficie 12.6 lateral normal está unida a la base 1.23 de la carcasa mediante unión de material tal como pegado, soldadura, etc. Preferiblemente, la unidad 1.1 de captación está alineada de modo que la cuarta superficie 12.4 lateral tangencial esté espacialmente cerca de la exposición 14.7.

La Fig. 18 muestra un quinto paso de montaje, en el que se pone en contacto la unidad 1.3 convertidora de la unidad 1.1 de captación. La unidad 1.3 convertidora se contacta con una herramienta de contacto adecuada como, por ejemplo, un dispositivo de unión de cables, etc. La herramienta de contacto se conduce a través de la abertura 1.20 de la carcasa hacia el interior de la carcasa 1.2. La herramienta de contacto conecta los primeros y segundos conductores 13.3, 13.3', 13.3”, 13.4, 13.4', 13.4” del cuerpo de base de la unidad 1.3 convertidora a través de los primeros y segundos conductores 13.1, 13.1', 13.1”, 13.2, 13.2'. 13,2” de elementos piezoeléctricos con la primera superficie 130 lateral del primer, segundo o tercer elemento 10, 10', 10'' piezoeléctrico. Y la herramienta de contacto conecta los primeros y segundos conductores 13.3, 13.3', 13.3'', 13.4, 13.4', 13.4'' del cuerpo de base de la unidad 1.3 convertidora a través de los primeros y segundos conductores 13.8, 13.8', 13.8'', 13.9 de salida del cuerpo de base con el conductor 14.1, 14.1', 14.1”, 14.2 de señales de la salida 1.4 de señal.

Preferiblemente, los primeros y segundos conductores 13.8, 13.8', 13.8”, 13.9 de salida del cuerpo de base están en contacto directamente con las caras frontales de los extremos cortados de los conductores 14.1, 14.1', 14.1”, 14.2 de señales. Este contacto directo de los primeros y segundos conductores 13.8, 13.8', 13.8'', 13.9 de salida del cuerpo de base con los conductores 14.1, 14.1', 14.1'', 14.2 de señales tiene la ventaja de que no es necesario ningún medio de soporte adicional como, por ejemplo, una placa de circuito impreso, etc., lo que mantiene bajas las dimensiones y el peso del transductor de aceleración y hace que el montaje del transductor de aceleración sea sencillo y rentable. Este contacto directo de los primeros y segundos conductores 13.8, 13.8', 13.8”, 13.9 de salida del cuerpo de base con los conductores 14.1, 14.1', 14.1'', 14.2 de señales tiene la ventaja adicional de que la unidad 1.3 convertidora está conectada mediante el cable mecánicamente flexible. Los conductores 13.8, 13.8', 13.8”, 13.9 de salida del cuerpo de base están en contacto sin tensión con los conductores 14.1, 14.1', 14.1”, 14.2 de señales, porque los conductores 13.8, 13.8', 13.8”, 13.9 de salida del cuerpo de base mecánicamente flexibles amortiguan las cargas mecánicas que se extienden hasta los conductores 14.1, 14.1', 14.1”, 14.2 de señales.

Una vez finalizado el contacto eléctrico de la unidad 1.3 convertidora, se cierra herméticamente la abertura 1.20 de la carcasa con la tapa 1.21 de la carcasa. El cierre se consigue mediante unión de materiales como soldadura, soldadura fuerte, pegado, etc.

Lista de símbolos de referencia

1 Transductor de aceleración

1.1 Unidad de captación

1.2 Carcasa

1.20 Abertura de la carcasa

1.21 Tapa de la carcasa

1.22 Abertura de salida de señal

1.23 Base de la carcasa

1.24 Brecha de montaje

1.3 Unidad convertidora

1.4 Salida de señal

10, 10', 10” Elemento piezoeléctrico

11, 11', 11” Masa sísmica

12 Cuerpo de base

12.1, 12.2, 12.3, 12.4 Superficie lateral tangencial

12.6, 12.7 Superficie lateral normal

13.01, 13.01', 13.01 Primer contacto del elemento piezoeléctrico

13.02, 13.02', 13.02 Segundo contacto del elemento piezoeléctrico

13.03, 13.03', 13.03 Primer contacto de acceso al cuerpo de base

13.04, 13.04', 13.04 Segundo contacto de acceso al cuerpo de base

13.08, 13.08 Primer contacto de salida del cuerpo de base

13.09 Segundo contacto de salida del cuerpo de base

13.1, 13,1', 13,1” Primer conductor del elemento piezoeléctrico

13.2, 13,2', 13,2” Segundo conductor del elemento piezoeléctrico

13.3, 13,3', 13,3” Primer conductor del cuerpo de base

13,4, 13,4' , 13,4” Segundo conductor del cuerpo de base 13,5, 13,5' , 13,5” Primera resistencia eléctrica

13,6, 13,6' , 13,6” Segunda resistencia eléctrica

13.7 Soporte

13,8, 13,8' , 13,8” Primer conductor de salida del cuerpo de base

13.9 Segundo conductor de salida del cuerpo de base 13.10, 13.10', 13.10” Convertidor de transimpedancia

14,1, 14,1' , 14,1” Primer conductor de señales

14.2 Segundo conductor de señales

14.3 Camisa protectora

14.4 Brida de la camisa

14.5 Aislamiento eléctrico

14.6 Masa de fundición

14.7 Exposición

15, 15', 15 Medio de conexión interno

16, 16', 16 Medio de conexión externo

17, 17', 17 Filtro de paso bajo

18, 18', 18 Filtro de paso alto

101 Primer revestimiento conductor eléctrico

102 Segundo revestimiento conductor eléctrico

110, 120 Superficie frontal

111, 111' Primer revestimiento frontal eléctricamente conductor 112, 112', •112” Primer área frontal sin revestir

121 - 121™ Segundo revestimiento frontal eléctricamente conductor 122, 122', 122” Segunda área frontal sin revestir

130, 140, 150, 160 Superficie lateral

131, 131' Primer revestimiento lateral eléctricamente conductor 132, 132'--132'''' Primer área lateral sin revestir

133, 133' Otro primer revestimiento lateral eléctricamente conductor 141 Segundo revestimiento lateral eléctricamente conductor 142, 142', 142” Segunda área lateral sin revestir

151, 151' Tercer revestimiento lateral eléctricamente conductor 161 Cuarto revestimiento lateral eléctricamente conductor a Eje normal

F Fuerza

h Eje tangencial principal

n Eje tangencial secundario

S1, S2 Señales de aceleración

x Eje transversal

yEje longitudinal

z Eje vertical

Claims

REIVINDICACIONES

1. Transductor (1) de aceleración con exactamente tres elementos (10, 10', 10”) piezoeléctricos, con exactamente tres masas (11, 11', 11”) sísmicas y con un cuerpo (12) de base; cuyo transductor (1) de aceleración está dispuesto en un sistema de coordenadas rectangular con tres ejes (x, y, z), en donde uno de los tres ejes (x, y, z) es un eje vertical (z); y cuyo cuerpo (12) de base presenta superficies (12.1, 12.2, 12.3, 12.4) laterales tangenciales y superficies (12.6, 12.7) laterales normales, cuyas superficies (12.1, 12.2, 12.3, 12.4) laterales tangenciales están dispuestas tangencialmente al eje vertical (z), y cuyas superficies (12.6, 12.7) laterales normales están dispuestas perpendicularmente al eje vertical (z); en donde exactamente un elemento (10, 10', 10”) piezoeléctrico está unido a cada una de las tres superficies (12.1, 12.2, 12.3) laterales tangenciales; en donde en cada uno de los tres elementos (10, 10', 10”) piezoeléctricos está unida exactamente una masa (11, 11', 11”) sísmica y, durante la aceleración, ejerce una fuerza de cizallamiento proporcional a la aceleración sobre el elemento (10, 10', 10”) piezoeléctrico; en donde cada uno de los tres elementos (10, 10', 10”) piezoeléctricos presenta una alta sensibilidad a una fuerza de cizallamiento ejercida por la masa (11) sísmica unida a él a lo largo de un eje tangencial principal (h), cuyo eje tangencial principal (h) para cada uno de los tres elementos (10, 10', 10”) piezoeléctricos es otro de los tres ejes (x, y, z);

en donde los tres ejes (x, y, z) incluyen un eje transversal (x), un eje longitudinal (y) y el eje vertical (z); en donde el primer elemento (10) piezoeléctrico presenta una alta sensibilidad a una fuerza de cizallamiento a lo largo del eje longitudinal (y) como eje tangencial principal (h), una baja sensibilidad a una fuerza de cizallamiento a lo largo del eje vertical (z) como eje tangencial secundario (n) y una baja sensibilidad a una fuerza normal a lo largo del eje transversal (x) como el eje normal (a);

en donde el segundo elemento (10') piezoeléctrico presenta una alta sensibilidad a una fuerza de cizallamiento a lo largo del eje transversal (x) como eje tangencial principal (h), una baja sensibilidad a una fuerza de cizallamiento a lo largo del eje vertical (z) como eje tangencial secundario (n) y una baja sensibilidad a una fuerza normal a lo largo del eje longitudinal (y) como el eje normal (a);

en donde el tercer elemento (10”) piezoeléctrico presenta una alta sensibilidad a una fuerza de cizallamiento a lo largo del eje vertical (z) como eje tangencial principal (h), una baja sensibilidad a una fuerza de cizallamiento a lo largo del eje longitudinal (y) como eje tangencial secundario (n) y una baja sensibilidad a una fuerza normal a lo largo del eje transversal (x) como el eje normal (a);

en donde cada uno de los tres elementos (10, 10', 10”) piezoeléctricos presenta al menos una cara (110, 120) frontal con al menos un revestimiento (111, 121) frontal eléctricamente conductor; en donde el revestimiento (111, 121) frontal eléctricamente conductor para la fuerza de cizallamiento a lo largo del eje tangencial principal (h) capta cargas piezoeléctricas; en donde el revestimiento (111, 121) frontal eléctricamente conductor capta cargas de interferencia piezoeléctricas para la fuerza de cizallamiento a lo largo del eje tangencial secundario (n); en donde cada uno de los tres elementos (10, 10', 10”) piezoeléctricos presenta al menos una superficie (130, 140, 150, 160) lateral con al menos un revestimiento (131, 133, 141, 151, 161) lateral eléctricamente conductor; y en donde el revestimiento (131, 133, 141, 151, 161) lateral eléctricamente conductor capta cargas de interferencia piezoeléctricas para la fuerza normal a lo largo del eje normal (a).

2. Transductor (1) de aceleración de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno de los tres elementos (10, 10', 10”) piezoeléctricos presenta varias caras (110, 120) frontales, cada cara (110, 120) frontal se encuentra en un plano abarcado por el eje tangencial principal (h) y un eje tangencial secundario (n), cuyo eje tangencial secundario (n) está en el plano perpendicular al eje tangencial principal (h), y con un eje normal (a) que es normal al plano; porque cada uno de los tres elementos (10 , 10', 10”) piezoeléctricos presenta varias superficies (130, 140, 150, 160) laterales, que se encuentran paralelas al eje normal (a); porque cada uno de los tres elementos (10, 10', 10”) piezoeléctricos genera cargas piezoeléctricas en las caras (110, 120) frontales bajo el efecto de una fuerza de cizallamiento a lo largo del eje tangencial principal (h); porque cada uno de los tres elementos (10, 10', 10”) piezoeléctricos presenta una baja sensibilidad a una fuerza de cizallamiento a lo largo del eje tangencial secundario (n) ejercida por la masa (11) sísmica unida a él; porque cada uno de los tres elementos (10, 10', 10”) piezoeléctricos genera cargas de interferencia piezoeléctricas en las caras (110, 120) frontales bajo la acción de una fuerza de cizallamiento a lo largo del eje tangencial secundario (n); porque cada uno de los tres elementos (10, 10', 10'') piezoeléctricos presenta una baja sensibilidad a una fuerza normal a lo largo del eje normal (a) ejercida por la masa (11) sísmica unida a él; y porque cada uno de los tres elementos (10, 10', 10”) piezoeléctricos genera cargas de interferencia piezoeléctricas en las superficies (130, 140, 150, 160) laterales bajo la acción de una fuerza normal a lo largo del eje normal (a).

3. Transductor (1) de aceleración de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque cada uno de los tres elementos (10, 10', 10”) piezoeléctricos con una alta sensibilidad a una fuerza de cizallamiento a lo largo del eje tangencial principal (h) genera más cargas piezoeléctricas por unidad de fuerza en al menos un factor de 5 que con una baja sensibilidad a una fuerza de cizallamiento a lo largo del eje tangencial secundario (n) o que con una baja sensibilidad a una fuerza normal a lo largo del eje normal (a).

4. Transductor (1) de aceleración de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque, para cada uno de los tres elementos (10, 10', 10”) piezoeléctricos, el revestimiento (111, 121) frontal eléctricamente conductory el revestimiento (131, 133, 141, 151, 161) lateral eléctricamente conductor forman un revestimiento (101, 102) eléctricamente conductor coherente; y porque las cargas de interferencia piezoeléctricas captadas a lo largo del eje tangencial secundario (n) para la fuerza de cizallamiento tienen la polaridad opuesta a las cargas de interferencia piezoeléctricas captadas a lo largo del eje normal (a) para la fuerza normal.

5. Transductor (1) de aceleración de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque, para cada uno de los tres elementos (10, 10', 10”) piezoeléctricos, es ajustable un tamaño del revestimiento (131, 133, 141, 151, 161) lateral eléctricamente conductor; porque el tamaño del revestimiento (131, 133, 141, 151, 161) lateral eléctricamente conductor se establece de modo que el revestimiento (101, 102) eléctricamente conductor coherente capte en gran medida el mismo número de cargas de interferencia piezoeléctricas para la fuerza de cizallamiento a lo largo del eje tangencial secundario (n) que para la fuerza normal a lo largo el eje normal (a).

6. Transductor (1) de aceleración de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 o 5, caracterizado porque, para cada uno de los tres elementos (10, 10', 10”) piezoeléctricos, la superficie (130, 140, 150, 160) lateral presenta una primera superficie (130) lateral, cuya primera superficie (130) lateral es normal al eje tangencial secundario (n) del elemento (10, 10', 10”) piezoeléctrico; porque la primera superficie (130) lateral presenta un primer revestimiento (131) lateral eléctricamente conductor y un primer revestimiento (133) lateral eléctricamente conductor adicional; porque se puede ajustar una relación entre el tamaño del primer revestimiento (131) lateral eléctricamente conductor y el tamaño del primer revestimiento (133) lateral eléctricamente conductor adicional; porque la relación entre el tamaño del primer revestimiento (131) lateral eléctricamente conductor y el tamaño del primer revestimiento (133) lateral eléctricamente conductor adicional se establece de manera que el revestimiento (101, 102) eléctricamente conductor coherente capte esencialmente el mismo número de cargas de interferencia piezoeléctricas para la fuerza de cizallamiento a lo largo del eje tangencial secundario (n) como para la fuerza normal a lo largo del eje normal (a).

7. Transductor (1) de aceleración de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque el transductor (1) de aceleración presenta un primer y un segundo conductor (13.1, 13.1', 13.1”, 13.2, 13.2', 13.2”) de elemento piezoeléctrico; porque, para cada uno de los tres elementos (10, 10', 10”) piezoeléctricos, el primer revestimiento (131) lateral eléctricamente conductor está conectado en forma cohesiva al primer conductor (13.1, 13.1', 13.1”) de elemento piezoeléctrico; porque, para cada uno de los tres elementos (10, 10', 10”) piezoeléctricos, el primer revestimiento (133) lateral eléctricamente conductor está unido en forma cohesiva con el segundo contacto (13.2, 13.2', 13.2”) del elemento piezoeléctrico; porque el primer conductor (13.1, 13.1', 13.1”) de elemento piezoeléctrico deriva cargas piezoeléctricas del primer revestimiento (101) eléctricamente conductor coherente como primeras señales de aceleración (S1); y porque el segundo conductor (13.2, 13.2', 13.2'') de elemento piezoeléctrico deriva cargas piezoeléctricas del segundo revestimiento (102) eléctricamente conductor coherente como segundas señales de aceleración (S2).

8. Transductor (1) de aceleración de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque, para cada uno de los tres elementos (10, 10', 10”) piezoeléctricos, el revestimiento (111, 121) frontal eléctricamente conductor se apoya firmemente en la cara (110, 120) frontal y cierra poros microscópicamente pequeños en la cara (110, 120) frontal; porque el revestimiento (131, 133, 141, 151, 161) lateral eléctricamente conductor se apoya firmemente sobre la superficie (130, 140, 150, 160) lateral y cierra poros microscópicamente pequeños en la superficie (130, 140, 150, 160) lateral; y porque, a través del cierre de los poros microscópicamente pequeños, no es necesario ningún pretensado mecánico del elemento (10, 10', 10”) piezoeléctrico.

9. Transductor (1) de aceleración de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque, para cada uno de los tres elementos (10, 10', 10”) piezoeléctricos, la cara (110, 120) frontal presenta una primera cara (110) frontal y una segunda cara (120) frontal, cuyas primera y segunda caras (110, 120) frontal al eje normal (a) del elemento (10, 10', 10”) piezoeléctrico están alineadas en direcciones opuestas; porque la primera cara (110) frontal presenta un primer revestimiento (111) frontal eléctricamente conductor; porque la segunda cara (120) frontal presenta un segundo revestimiento (121) frontal eléctricamente conductor; porque la superficie (130, 140, 150, 160) lateral presenta una primera superficie (130) lateral, cuya primera superficie (130) lateral es normal al eje tangencial secundario (n) del elemento (10, 10', 10'') piezoeléctrico; porque la primera superficie (130) lateral presenta un primer revestimiento (131) lateral eléctricamente conductor y un primer revestimiento (133) lateral eléctricamente conductor; porque el primer revestimiento (111) frontal eléctricamente conductor y el primer revestimiento (131) lateral eléctricamente conductor forman un primer revestimiento (101) eléctricamente conductor coherente, y porque el segundo revestimiento (121) frontal eléctricamente conductor y el primer revestimiento (133) lateral eléctricamente conductor adicional forman un segundo revestimiento (102) eléctricamente conductor coherente.

10. Transductor (1) de aceleración de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque, para cada uno de los tres elementos (10, 10', 10”) piezoeléctricos, la superficie (130, 140, 150, 160) lateral presenta al menos una segunda superficie (140) lateral y al menos una tercera superficie (150) lateral, cuyas segunda y tercera superficies (140, 150) laterales se encuentran normales al eje tangencial principal (h) del elemento (10, 10', 10'') piezoeléctrico; porque la segunda superficie (140) lateral presenta un segundo revestimiento (141) lateral eléctricamente conductor; porque la tercera superficie (150) lateral presenta un tercer revestimiento (151) lateral eléctricamente conductor; y porque el segundo y tercer revestimientos (141, 151) laterales eléctricamente conductores son parte del primer revestimiento (101) eléctricamente conductor coherente o parte del segundo revestimiento (102) eléctricamente conductor coherente.

11. Transductor (1) de aceleración de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque, para cada uno de los tres elementos (10, 10', 10”) piezoeléctricos, la superficie (130, 140, 150, 160) lateral presenta al menos una segunda superficie (140) lateral y al menos una tercera superficie (150) lateral, cuyas segunda y tercera superficies (140, 150) laterales se encuentran normales al eje tangencial principal (h) del elemento (10, 10', 10'') piezoeléctrico; porque la segunda superficie (140) lateral presenta un segundo revestimiento (141) lateral eléctricamente conductor; porque la tercera superficie (150) lateral presenta un tercer revestimiento (151) lateral eléctricamente conductor; porque el tercer revestimiento (151) lateral eléctricamente conductor es parte del primer revestimiento (101) eléctricamente conductor coherente y porque el segundo revestimiento (141) lateral eléctricamente conductor es parte del segundo revestimiento (102) eléctricamente conductor coherente.

12. Transductor (1) de aceleración de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque, para cada uno de los tres elementos (10, 10', 10”) piezoeléctricos, la superficie (130, 140, 150, 160) lateral presenta al menos una segunda superficie (140) lateral y al menos una cuarta superficie (160) lateral, cuya segunda superficie (140) lateral es normal al eje tangencial principal (h) del elemento (10, 10', 10”) piezoeléctrico, cuya cuarta superficie (160) lateral es normal al eje tangencial secundario (n) del elemento (10, 10', 10”) piezoeléctrico; porque la segunda superficie (140) lateral presenta un segundo revestimiento (141) lateral eléctricamente conductor; porque la cuarta superficie (160) lateral presenta un cuarto revestimiento (161) lateral eléctricamente conductor; y porque el segundo y cuarto revestimientos (141, 161) laterales eléctricamente conductores son parte del primer revestimiento (101) eléctricamente conductor coherente o parte del segundo revestimiento (102) eléctricamente conductor coherente.

13. Transductor (1) de aceleración de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque, para cada uno de los tres elementos (10, 10', 10”) piezoeléctricos, la superficie (130, 140, 150, 160) lateral presenta al menos una tercera superficie (150) lateral y al menos una cuarta superficie (160) lateral, cuya tercera superficie (150) lateral es normal al eje tangencial principal (h) del elemento (10, 10', 10”) piezoeléctrico, cuya cuarta superficie (160) lateral es normal al eje tangencial secundario (n) del elemento (10, 10', 10”) piezoeléctrico; porque la tercera superficie (150) lateral es un tercer revestimiento (151) lateral eléctricamente conductor; porque la cuarta superficie (160) lateral presente un cuarto revestimiento (161) lateral eléctricamente conductor; porque el tercer revestimiento (151) lateral eléctricamente conductor es parte del primer revestimiento (101) eléctricamente conductor coherente y porque el cuarto revestimiento (161) lateral eléctricamente conductor es parte del segundo revestimiento (102) conductor eléctrico coherente.