Brevet FR2918743A1 — publié le 20090116

Domaine technique La présente invention concerne un détecteur d'attitude à quartz piézoélectrique utilisé dans les systèmes de contrôle et de stabilité d'attitude d'avions, de robot, de bateau, de véhicule, de forage de pétrole, de la construction, le système auto-commandé industriel, de satellite, de radar et comprenant un élément sensible, un circuit de traitement des signaux, une base, un couvercle extérieur et une semelle. Art antérieur Il existe déjà des produits applicables de capteur d'attitude horizontale basés sur le caractère remarquable de force-fréquence du cristal piézoélectrique. Le domaine de mesure de l'entreprise japonaise Tokyo Denpa C. LTD se situe à 5,7 , une précision de 0,12 , la vie de travail 3000 fois, la température de travail -10 à 50 C. Il est surtout utilisé pour mesurer l'inclinaison des bâtiments et des ponts. L'inclinaison de deux-faisceaux et tri-faisceaux assemblés par l'accéléromètre quartz flexible QA-1300 de l'entreprise américaine Sundstrand Data Control possède une précision de 0,23 . Il est surtout utilisé pour mesurer l'inclinaison des puits de pétrole. Mais tous ces capteurs quartz piézoélectriques d'attitude horizontale mentionnés ont des problèmes de faible stabilité, de pixel bas, de durée longue de démarrage, ne résistent pas au choc. Donc ils ne répondent pas aux exigences de stabilité, de pixel haut, de résistance au choc et de démarrage rapide. Résumé de l'invention Le problème technique que vise la présente invention est de fournir un capteur quartz piézoélectrique d'attitude horizontale stable, de haut pixel, résistant au choc et démarrant rapidement. Pour résoudre les problèmes techniques mentionnés, la présente invention se base sur deux cristaux piézoélectriques ronds installés symétriquement sur l'élément sensible. L'angle de déflexion d'attitude ('p) d'objet mesuré est transféré en F qui agit sur les deux cristaux piézoélectriques installés symétriquement. L'invention a donc pour objet un capteur quartz piézoélectrique de niveau comprenant un élément sensible, un circuit de traitement des signaux, un siège, un carter extérieur et une prise électrique, caractérisé en ce que l'élément sensible comprend deux plaquettes de cristaux piézoélectriques ronds disposées symétriquement des deux côtés de l'axe d'une colonne entre une plaque supérieure et la plaque inférieure, un élément de protection de surtension placé suivant une direction axiale, transversale et longitudinale des plaquettes de cristaux piézoélectriques, dans lequel ledit élément de protection de surtension se compose d'un bloc sensible, une semelle anti-choc disposée entre la plaque de base et le plateau, et un boulon limiteur axial réglable placé sur une colonne massive du bloc sensible, l'élément de protection de surtension transversal et longitudinal comprenant un cadre de protection contre une surtension et quatre boulons limiteurs réglables du cadre limiteur autour de la colonne massive dudit cadre de protection de surtension, et où ledit élément sensible comprend de plus un couvercle étanche fixé audit siège. Selon une caractéristique de l'invention, les deux plaquettes de cristaux piézoélectriques ronds peuvent être une structure verticale parallèle, une structure horizontale parallèle et une structure inclinée, où ladite structure verticale parallèle est prévue pour recevoir les deux plaquettes de cristaux piézoélectriques ronds verticalement entre ladite plaque supérieure et ladite plaque de base, au centre dans la structure horizontale parallèle, la plaque de fond étant disposée symétriquement de chaque côté, les deux plaquettes de cristaux piézoélectriques ronds étant montées entre la plaque supérieure et la plaque de base, et où lesdites plaquettes de cristaux piézoélectriques ronds comprennent un fil conducteur relié respectivement au circuit d'excitation. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit bloc sensible peut se présenter comme une structure de spirale unique, une structure de double spirale, une structure à deux trous latéraux, une structure à trois trous, où la structure de spirale unique comprend trois segments en colonne de diamètre différent, un corps massif comme corps principal du bloc sensible, un corps élastique d'absorption de choc et un segment de boulon pour montage sur la plaque supérieure, où le corps massif est disposé sur l'arête supérieure du bloc sensible de diamètre plus important, le corps élastique étant sur le segment central du bloc sensible, le segment de boulon étant disposé sur le segment inférieur du bloc sensible. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le corps élastique se présente sous la forme d'une structure en spirale unique, ladite structure à deux trous latéraux comprenant trois segments en colonne de diamètre différent, un corps massif comme corps principal du bloc sensible, un corps élastique pour absorber les chocs et un segment de boulon pour l'installation sur la plaque supérieure, où le corps massif est disposé sur le segment supérieur de plus grand diamètre du bloc sensible, le corps élastique étant disposé sur le segment central du bloc sensible, le segment de boulon étant disposé sur le segment inférieur du bloc sensible. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le corps élastique se présente sous la forme d'une structure à deux trous et ladite structure à trois trous comprend trois segments en colonne de diamètre différent, un corps massif comme corps principal du bloc sensible, un corps élastique pour absorber les chocs et un segment de boulon pour montage sur la plaque supérieure, dans lequel le corps massif est disposé sur le segment supérieur du bloc sensible de grand diamètre, le corps élastique étant disposé sur le segment central du bloc sensible, le corps élastique étant disposé sur le segment central du bloc sensible, le segment de boulon est disposé sur la partie inférieure du bloc sensible. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la cavité étanche dudit élément sensible est fixée de manière sur la base selon une structure en zigzag ou une structure en protubérance, en ce que dans la structure en zigzag la base et le couvercle de la cavité étanche sont réunis par un anneau disposé de manière étanche respectivement pour recevoir un jouint étanche, dans lequel le bord annulaire de la structure zigzag et le bord annulaire de la structure en protubérance peuvent être comprimés en un joint étanche à l'aide d'un clip d'assemblage pour rendre étanche la cavité et les fixer à l'aide d'un boulon. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, ledit capteur présente une structure mono dimensionnelle et bidimensionnelle dans lequel ledit capteur comporte une structure de protection d'amortissement à deux étages, l'amortisseur du premier étage équipe l'élément sensible avec un amortisseur inférieur dans la partie inférieure de l'élément sensible, et un amortisseur limiteur supérieur dans la partie supérieure de l'élément sensible, l'amortisseur limiteur inférieur étant fixé sur le support du cadre, l'amortisseur limiteur supérieur sous le couvercle d'un cadre d'installation. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le cadre d'installation se compose du support du cadre, du couvercle du cadre et de quatre colonnes du cadre assemblés par boulon, l'élément sensible, les circuits de traitement des signaux et la plaque de fixation étant suspendus dans le cadre d'installation par l'amortisseur limiteur inférieur et l'amortisseur limiteur supérieur pour former la structure de protection anti-choc du premier étage, l'amortisseur du deuxième étage étant composé de l'amortisseur inférieur installé à l'intérieur du siège et entre le support du cadre, l'amortisseur supérieur à l'intérieur du couvercle et sous le couvercle du cadre, le cadre d'installation étant suspendu par l'amortisseur inférieur et l'amortisseur supérieur dans la cavité formée par le siège et le couvercle pour former la structure de protection anti-choc du deuxième étage. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, ledit amortisseur limiteur inférieur se présente sous la forme d'un tapis rectangulaire en caoutchouc dont les quatre coins sont arrondis, et comportant deux rangées de trous le long de ses deux longueurs. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'amortisseur limiteur supérieur se présente sous la forme d'un tapis rectangulaire en caoutchouc dont les quatre coins sont arrondis, et comportant deux rangées de rainures le long de ses deux longueurs symétriques correspondant à la dimension de l'élément sensible, et ayant deux trous le long des longueurs du tapis en caoutchouc de façon à recouvrir l'absorbeur de choc logé au-dessus par le couvercle du cadre. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'amortisseur inférieur est un tapis rectangulaire en caoutchouc présentant une cannelure rectangulaire correspondant à la forme du siège du cadre, permettant le siège du cadre de s'encastrer. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'amortisseur supérieur est un tapis rectangulaire en caoutchouc ayant une cannelure rectangulaire correspondant à la forme du couvercle du cadre, permettant la couverture du cadre de s'encastrer. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la matière élastique de l'amortisseur limiteur inférieur et de l'amortisseur limiteur supérieur, de l'amortisseur en bas et de l'amortisseur en haut est constitué par du silestène. Grâce au caractère remarquable force-fréquence du cristal piézoélectrique, on peut mesurer les paramètres d'attitude horizontale d'objet mesuré selon la variation de fréquence des deux cristaux piézoélectriques sous effort. Comme indiqué à la figure 1, quand le cristal piézoélectrique d'une certaine forme subit une force (p.e. pF1) dans le sens de diamètre, la fréquence syntonie f devient f +Afl, sous une force de traction dans le sens de diamètre (p.e. iF2) , la fréquence syntonie f devient f -nf2r en mesurant la variation de fréquence /f1 ou ff2 du résonateur, on peut obtenir la variation des forces correspondantes OF1 ou LF2. Donc, quand un angle d'inclinaison est introduit dans le capteur quartz piézoélectrique d'attitude horizontale, l'attitude correspondant à cet angle est transmise aux forces qui agissent sur les deux cristaux piézoélectriques ronds qui sont symétriquement installés dans l'élément sensible. Sous l'effet de la force dans le sens du diamètre, la fréquence syntonie de l'un des cristaux piézoélectriques augmente et devient (f +Of1), la fréquence de l'autre diminue et devient (f -Af2). En mesurant la fréquence de sortie des deux cristaux piézoélectriques, Of = (f +Af1)- (f -Of2)=0f1 +1f2 on peut obtenir l'angle d'inclinaison du capteur. Le principe de structure sensible du capteur quartz piézoélectrique de la présente invention est indiqué dans la figure 2, quand il y a un angle de déflexion Odu capteur d'attitude horizontale, on peut conclure la relation des fréquences de sortie différentiellesAf etOdes deux résonateurs quartz des deux résonateurs quartz piézoélectriques sous la pression : 2 Af =2Kf. f •b •mg(sin0-sin 00) D•n c =K0. (sin 0-sin 00) (1) dans la formule, K =2K f f 2 • . mg représente le D•n c coefficient proportionnel relatif à la structure de l'élément sensible du capteur d'attitude horizontale, Kf est le coefficient Ratajski du résonateur quartz, D la largeur de section transmettantAF, nle coefficient harmonique. Selon la formule (1), on peut conclure qu'on peut détecter l'angle de d'inclinaison d'attitude en mesurant la variation de fréquence 4f du résonateur quartz. L'échelle de mesure et le pixel sont deux paramètres techniques principaux du capteur. Apparemment les deux n'ont 30 aucune relation. En effet, ils s'influencent. Sous une certaine condition, l'augmentation de l'un est due à prix de la diminution de l'autre. Donc le ratio de l'échelle de mesure et du pixel (représenté par K) est un paramètre permettant de montrer le niveau du capteur. A la suite des 35 recherches, l'inventeur a découvert la relation entre ce paramètre ( K) et les paramètres concernant du capteur : K _ J/3 TmDNo K nfo2 _ "/3K fNoTm 71 nf 2 f D Dans la formule, fo est la fréquence de base du résonateur quartz, n le nombre de fois d'harmoniques, Ki le coefficient Ratajski du résonateur quartz, Tm l'effort maximum de rupture du résonateur quartz, /le coefficient d'assurance ( Dans la formule (2), on a établi la relation entre K représentant le caractère du résonateur quartz et les paramètres relatifs à la structure du résonateur quartz. Connaissant les paramètres relatifs à la structure du résonateur quartz utilisé pour le capteur, on peut calculer le K du capteur. Ou, selon les exigences techniques du capteur, on peut calculer les paramètres du résonateur quartz afin de créer un résonateur quartz satisfaisant. Comme la base du plan technique de la présente invention, le nouveau type de capteur quartz piézoélectrique d'attitude horizontale comprend l'élément sensible, le circuit de traitement des signaux, le siège, le couvercle et l'embase. Le siège support et le couvercle sont reliés par boulon et (2) forment la cavité. Sur le sensible pour détection et signaux. Les signaux traités la prise siège sont installés l'élément le circuit de traitement des et le courant sont transmis par invention se compose des symétriquement installés colonne entre la plaque L'élément sensible de la présente deux cristaux piézoélectriques ronds sur les deux côtés de l'axe de la éjecteur haute et la plaque de base, la plaque de base installée sur le plateau, le plateau fixé sur le siège, le bloc sensible de qualité sur la plaque éjecteur haute. Le bloc sensible de qualité sert à transmettre la force dans le sens du diamètre dû à l'angle de déflexion d'attitude de l'objet mesuré aux deux cristaux piézoélectriques ronds. Il existe trois structures d'installation des deux cristaux piézoélectriques ronds : la structure verticale parallèle, la structure horizontale parallèle, ou la structure de forme A. Le moyen de scellement est fixé sur le siège, sur lequel on a également soudé les plots de raccordement de sortie des signaux des cristaux piézoélectriques et le tube d'échappement pour réaliser le vide du moyen de scellement. Dans l'élément sensible de la présentation est installé le dispositif de protection de surtension des cristaux piézoélectriques, le bloc sensible de qualité et le tapis anti-choc entre la plaque de base et le plateau formant le dispositif de protection de surtension axial. Le bloc sensible de qualité est une partie élastique composée des trois cylindres de diamètre différents. La partie supérieure est la plus grande et c'est la partie principale du bloc sensible de qualité. La partie au milieu est formée en ressort et la partie inférieure est la partie pour installation de boulon de fixation avec la plaque éjecteur haute. Le cadre anti-choc à l'extérieur du plateau forme le dispositif de protection de surtension transversal et longitudinal, au tour du cadre et au-dessus sont installés des boulons limiteur permettant de limiter l'échelle de vibration du bloc sensible de qualité en réglant les jeux de gauche, de droite, d'avant, d'arrière et en haut entre les boulons limiteurs et le bloc sensible de qualité. Dans la présente invention, il existe quatre plans de la structure d'excellence du bloc sensible de qualité selon la structure de la partie élastique, comme indiqué dans la figure 8 : la structure de spirale unique, la structure de double spirale, la structure de deux trous et de section I, ou la structure de trois trous et de section I. La présente invention a aussi prévu d'ajouter un dispositif de protection d'amortisseur à deux étages au-dessus et au-dessous de l'élément sensible du capteur quartz piézoélectrique d'attitude horizontale bi-dimensionnel. L'amortisseur du premier étage se compose de l'amortisseur limiteur en bas sous l'élément sensible et l'amortisseur limiteur en haut au-dessus de l'élément sensible. Par l'amortisseur limiteur en bas et l'amortisseur limiteur en haut, l'élément sensible, le circuit de traitement des signaux et la plaque de fixation sont suspendus dans le cadre d'installation composé du siège de cadre, du couvercle de cadre et des quatre colonnes de cadre, le tout formant la structure de protection de l'amortisseur du premier étage. L'amortisseur du deuxième étage se compose de l'amortisseur en bas entre l'intérieur du siège et le siège de cadre et de l'amortisseur en haut entre l'intérieur de la 10 couverture et la couverture. Tout le cadre d'installation est suspendu dans la cavité composée du siège et le couvercle par l'amortisseur en bas et l'amortisseur en haut pour former la structure de protection de l'amortisseur du deuxième étage. La cavité scellée de l'élément sensible du détecteur de 15 niveau à quartz piézoélectrique unidimensionnel comprend une base, un couvercle de cavité scellée, une rondelle joint étanche. La cavité est scellée par une structure en zigzag ou par une structure protubérante. Le nouveau type de capteur quartz piézoélectrique 20 d'attitude horizontale de la présente invention transfère l'inclinaison d'attitude de l'objet en force agissant sur les cristaux piézoélectriques, mesure les paramètres d'attitude horizontale d'objet selon la variation de fréquence du capteur quartz piézoélectrique sous effort. Il manifeste des 25 caractères comme un pixel haut, une stabilité, un degré de non-linéarité basse, une rapidité de démarrage, un domaine large de mesure, un domaine large de température de travail, une capacité puissante contre choc de surtension, une sortie digital, etc. 30 Brève description des dessins D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention seront mieux compris à la lumière de la description détaillée faite en relation avec des dessins sur 35 lesquels : - la figure 1 représente un diagramme schématique de variation de fréquence sous compression dans une direction radiale selon un mode préféré de réalisation de l'invention dans lequel (a) est un schéma de mode de variation des fréquences sous pression, (b) est un schéma de mode de variation des fréquences sous force de traction, - la figure 2 représente un diagramme schématique d'un 5 nouveau détecteur quartz piézoélectrique selon un mode de réalisation préférée de la présente invention, - la figure 3 représente un diagramme schématique d'un détecteur nouveau d'attitude unidimensionnel selon un mode préféré de la présente invention, 10 - la figure 4 est une vue en coupe de l'élément sensible du capteur quartz piézoélectrique d'attitude horizontale mono-dimensionnel de la présente invention, - la figure 5 est une vue en perspective des trois structures d'installation des deux cristaux piézoélectriques 15 de l'élément sensible de la présente invention dans lequel (a) illustre la vue en coupe de la structure verticale parallèle, (b) illustre la vue en coupe de la structure horizontale parallèle, (c) illustre la structure inclinée, - la figure 6 est une vue en perspective du bloc sensible 20 de qualité du détecteur d'attitude à quartz piézoélectrique selon un mode préféré de réalisation de l'invention, - la figure 7 est une vue en coupe du cadre limiteur de protection du détecteur quartz piézoélectrique selon un mode préféré de réalisation de l'invention, 25 - la figure 8 est une vue perspective des quatre structures du bloc sensible du détecteur quartz piézoélectrique d'attitude selon un mode préféré de la présente invention dans lequel (a) est une structure à spirale unique, (b) est une structure de double spirale, (c) 30 est une structure à deux trous latéraux, (d) est une structure à trois trous, - la figure 9 est une vue en coupe de la cavité scellée sous vide de l'élément sensible du détecteur d'attitude à quartz piézoélectrique selon un mode préféré de réalisation 35 de l'invention, - la figure 10 est une vue en coupe de la cavité scellée de l'élément sensible du détecteur d'attitude à quartz piézoélectrique selon un mode préféré de réalisation de l'invention, dans lequel (a) est la structure d'étanchéité en zigzag, (b) est la structure de calage. - la figure 11 est une vue en coupe du détecteur d'attitude à quartz piézoélectrique selon un mode préféré de 5 réalisation de l'invention, - la figure 12 représente une vue en perspective de l'amortisseur de deux étages du détecteur quartz piézoélectrique d'attitude horizontale bi-dimensionnel selon le mode préféré de la présente invention. 10 - la figure 13 représente une vue perspective de l'amortisseur de choc supérieur et de l'amortisseur de choc inférieur du capteur quartz piézoélectrique d'attitude horizontale bi-dimensionnel de la présente invention dans lequel (a) est le plan structural de l'amortisseur limiteur 15 en bas, (b) est le plan structural de l'amortisseur limiteur en haut. - la figure 14 représente une vue perspective de l'amortisseur de choc supérieur et de l'amortisseur de choc inférieur du capteur quartz piézoélectrique d'attitude 20 horizontale bi-dimensionnel de la présente invention dans lequel (a) est le plan structural de l'amortisseur de choc inférieur, (b) le plan structural de l'amortisseur de choc supérieur. 25 Description détaillée de modes de réalisation de l'invention Le nouveau capteur quartz piézoélectrique d'attitude horizontale de la présente invention possède deux modes de réalisation, la structure mono-dimensionnelle et la structure 30 bi-dimensionnelle. Comme indiqué à la figure 3, le capteur quartz piézoélectrique d'attitude horizontale mono-dimensionnel se compose de l'élément sensible 3, un premier circuit 4 de traitement des signaux et un second circuit 5 de traitement 35 des signaux 5, un siège 1, un couvercle extérieur 2 et une semelle 10. La figure 4 est la vue en coupe structurale de l'élément sensible du capteur quartz piézoélectrique d'attitude horizontale mono-dimensionnel. Le siège 1 et le couvercle 2 sont réunis intimement pour former la cavité. L'élément sensible 3 et le circuit de traitement des signaux 4 et 5 sont disposés sur le siège 1. Entre l'élément sensible 3 et le siège 1, se trouve le tapis anti-choc 11. Ce courant électrique et les signaux sont en entrée et en sortie par le fil 9 de la semelle 10. L'élément sensible 3 se compose des deux plaquettes de cristaux piézoélectriques ronds 23 installés symétriquement des deux côtés de l'axe de colonne entre la plaque éjecteur supérieure 22 et la plaque inférieure 24. Les deux plaquettes de cristaux piézoélectriques ronds 22 sont disposés entre la plaque éjecteur supérieure 23 et la plaque inférieure 24. Ils sont fixés sur le siège 13 par une palette 16. Un bloc sensible 21 est placé sur la plaque éjecteur supérieure 22. Un couvercle étanche de cavité recouvre le siège 13 par l'intermédiaire d'une rondelle d'étanchéité et est connecté au siège par un boulon de connexion 25 pour former une cavité étanche. Le siège 13 comprend un premier connecteur 29a sous vide, un second connecteur 29b sous vide, et une pompe à vide 31. Les plaquettes de cristaux piézoélectriques ronds se présentent sous trois formes de réalisation, comme indiqué sur la figure 5, une structure d'installation verticale parallèle, une structure d'installation horizontale parallèle, ou une structure inclinée. Dans la structure verticale parallèle, les deux cristaux piézoélectriques ronds 23a1 et 23a2 sont installés verticalement parallèlement entre la plaque supérieure 22b et la plaque inférieure 24b. Dans la structure horizontale parallèle, la plaque éjecteur haute 22b se trouve au milieu, la plaque de base 24b se met symétriquement sur les deux côtés, les deux cristaux piézoélectriques ronds sont installés horizontalement parallèlement symétriquement entre la plaque éjecteur haute 22b et la plaque de base 24b ; dans la structure de forme A, la plaque éjecteur haute 22c se trouve au milieu, la plaque 13 de base 24c se met symétriquement sur les côtés, les deux cristaux piézoélectriques ronds 23c1 et 23c2 sont installés horizontalement symétriquement en forme A entre la plaque éjecteur haute 22c et la plaque de base 24c. Dans les trois structures de montage préférées, les fils conducteurs 28a et 28b des deux cristaux piézoélectriques 23 traversent les plots de raccordement vides 29a et 29b, et puis sont respectivement reliés à leur circuit de dynamisation pour former le circuit de vibration. Quand l'attitude de l'objet mesuré change, on peut mesurer l'angle de pendage d'attitude de l'objet selon la fréquence de sortie différentielle des deux cristaux piézoélectriques ronds. Comme indiqué à la figure 4, le capteur quartz piézoélectrique d'attitude horizontale mono-dimensionnel 15 selon la présente invention possède des dispositifs de protection de surtension axial, transversal, horizontal pour les cristaux piézoélectriques 23 dans l'élément sensible 3. Le dispositif de protection de surtension axial se compose de la partie élastique au milieu du bloc sensible de qualité 21, 20 de l'amortisseur 32 entre la plaque de base 24 et le plateau, le boulon limiteur réglable axial 19 dans le cylindre supérieur du bloc sensible de qualité 21. Le dispositif de protection de surtension transversal et longitudinal se compose du cadre limiteur de protection de surtension 17 et 25 des boulons limiteurs réglables 18a, 18b, 18c, 18d autour du corps cylindre de qualité du bloc sensible 21. Dans la structure du bloc sensible 21, comme indiqué dans la figure 6, le corps cylindre est la partie principale du bloc sensible, la partie élastique appartient au système 30 anti-choc du capteur permettant au capteur de se corriger à l'état d'échelle de mesure importante. Comme montré à la figure 6, d et D représentent le diamètre intérieur et extérieur de l'élément élastique respectivement, h2-h1 représente la hauteur de l'élément élastique, et le point C 35 représente le centre de gravité du bloc sensible. Dans la présente invention, le block sensible se présente suivant quatre modes préférés de réalisation, comme montré sur la figure 8. Le bloc sensible 21 peut être une structure de spirale unique, composée des trois cylindres de diamètre différent, comprenant le corps massif 21a comme un corps principal du bloc sensible 21, la partie élastique 21b pour amortir le choc, et la partie pour installation de boulon 21c de fixation avec la plaque supérieure, dans lequel le corps massif 21a est disposé sur le segment montant du block sensible avec un grand diamètre, le corps élastique 21b est disposé sur le segment central du bloc sensible 21, et la segment de boulon 21c est disposé sur le segment descendant du bloc sensible 21. La partie élastique 21b est formée en structure de ressort de spirale unique ; le bloc sensible 21 peut avoir une structure de double spirale, composée des trois cylindres de diamètre différent, y compris le corps massif 21d comme la 15 partie principale du bloc sensible 21, la partie élastique 21e pour amortir le choc, et la partie pour installation de boulon 21f de fixation avec la plaque haute. Le corps massif 21d est la partie du diamètre le plus grand (la partie supérieure du bloc sensible 21), la partie élastique 21e a le 20 diamètre moyen (au milieu du bloc sensible 21), la partie de boulon 21f a le diamètre le plus petit (la partie inférieure du bloc sensible 21). La partie élastique 21b est formée en structure de ressort de double spirale; le bloc sensible 21 peut avoirune 25 structure de deux trous et de section I, composée des 3 cylindres des diamètres différents, y compris le corps de qualité 21m comme la partie principale du bloc sensible de qualité 21, la partie élastique 21n pour amortir le choc, et la partie pour installation de boulon 21s de fixation avec la 30 plaque haute. Le corps massif 21m est la partie du diamètre le plus grand (la partie supérieure du bloc sensible de qualité 21) ; la partie élastique 21n a le diamètre moyen (au milieu du bloc sensible de qualité 21). La partie de boulon 21s a le 35 diamètre le plus petit (la partie inférieure du bloc sensible 21). La partie élastique 21n est formée en structure de deux trous et de section I. Le bloc sensible 21 peut avoir une structure de trois trous et de section I, composée des 3 cylindres des diamètres différents, y compris le corps massif 21x comme la partie principale du bloc sensible 21, la partie élastique 21y pour amortir le choc, et la partie pour installation de boulon 21z de fixation avec la plaque haute. Le corps massif 21x est la partie du diamètre le plus grand (la partie supérieure du bloc sensible de qualité 21). La partie élastique 21y a le diamètre moyen (au milieu du bloc sensible de qualité 21) ; la partie de boulon 21z a le diamètre le plus petit (la partie inférieure du bloc sensible de qualité 21) ; la partie élastique 21y est formée en structure de trois trous et de section I. La structure du cadre limiteur de protection de surtension est indiquée dans la figure 7. Le cadre limiteur de protection de surtension 17 a une structure du cadre vide, de forme tonneau, dont le calibre et le diamètre sont d' et D', au-dessus du cadre et à l'extrémité il y a quatre boulons limiteurs transversaux 18a, 18b, 18c, 18d et un boulon limiteur axial 19. Au niveau de la partie inférieure du cadre limiteur, il y a des boulons de fixation 26a et 26b, l'intervalle entre les quatre boulons limiteurs transversaux et le bas du cadre est L2. Les valeurs d, D, hl, h2 du bloc sensible de qualité dépendent de la position de C et des valeurs d', D', L2 correspondantes du cadre limiteur, elles déterminent l'échelle de mesure, la résistance anti-choc et la résistance contre la surtension du résonateur. Quand le capteur quartz piézoélectrique d'attitude horizontale subit un choc ou une surtension d'extérieur, le tapis anti-choc 11 de l'élément sensible dans la figure 3, le tapis anti-choc du plateau 32 dans la figure 4, la colonne de la partie élastique du bloc sensible de qualité 21, le cadre limiteur de protection de surtension 17, les boulons limiteurs réglables 18a, 18b, 18c, 18d et le boulon limiteur axial 19 forment un dispositif limiteur de protection antichoc et de surtension pour que le capteur s'adapte mieux à l'environnement. Comme indiqué sur la figure 9, la cavité étanche de l'élément sensible du capteur quartz piézoélectrique mono-dimensionnel comprend un siège, un couvercle de cavité étanche et une rondelle d'étanchéité. La structure d'étanchéité de la cavité peut être une structure en zigzag ou une structure à protubérance comme montré à la figure 10. Le siège 13 et le couvercle 15 de la cavité étanche sont tous équipés d'anneaux d'étanchéité respectivement pour positionner la rondelle d'étanchéité. Lors de la réalisation d'étanchéité, avec l'aide de maquette d'installation, on incruste le bord annulaire en zigzag ou le bord de calage du siège 13 dans la rondelle d'étanchéité 14, et on fixe avec le boulon de connexion 25. La cavité étanche optimise l'environnement de travail du résonateur quartz, ce qui améliore la stabilité de fréquence du résonateur quartz. Les paramètres principaux de capteur quartz piézoélectrique d'attitude horizontale mono-dimensionnel de la présente invention sont montrés dans le tableau 1 : Exemple Domaine de Résolu Temps no st Forme de mesure tion de nlinéa abilité sortie répon rité (1/min) se (%FS) (ms) Exemple 1 0,00010-50 0,001 La présente invention du capteur quartz piézoélectrique d'attitude horizontale bi-dimensionnel a aussi prévu d'ajouter un dispositif de protection d'amortisseur à deux étages au-dessus et au-dessous de l'élément sensible comme indiqué dans la figure 11 et la figure 12. L'amortisseur du 10 premier étage comprend l'amortisseur limiteur inférieur 33 ajouté sous l'élément sensible 3 et l'amortisseur limiteur supérieur 35 au-dessus de l'élément sensible 3. L'amortisseur limiteur inférieur 33 est fixé sur le siège du cadre 38, l'amortisseur limiteur supérieur 35 au-dessous de la 15 couverture du cadre 41. Le cadre d'installation se compose du siège du cadre 38 et la couverture du cadre 41 et les quatre colonnes du cadre 39 qui sont assemblés par boulons, à l'aide de l'amortisseur limiteur inférieur 33 et de l'amortisseur limiteur supérieur des signaux 4 et 5 et la plaque de 20 fixation 34 sont suspendus dans le cadre d'installation et forment la structure de protection anti-choc du premier étage. L'amortisseur du deuxième étage comprend l'amortisseur inférieur 37 entre la partie intérieure du siège 1 et le siège du cadre 38 et l'amortisseur supérieur 40 entre la 25 partie intérieure de la couverture 2 et la couverture du cadre 41. Grâce à l'amortisseur en bas 37 et l'amortisseur en haut 40, le cadre d'installation est suspendu dans la cavité composée du siège 1 et de la couverture 2 et forment la structure de l'amortisseur du deuxième étage. 30 L'amortisseur limiteur inférieur 33, l'amortisseur limiteur supérieur 35, l'amortisseur en bas 37 et l'amortisseur supérieur 40 sont fabriqués en silestène dont la structure est indiquée dans les figures 13 et 14. Quand le capteur quartz piézoélectrique d'attitude 35 horizontale bi-dimensionnel subit un choc ou une surtension extérieure, l'installation anti-choc et de protection de surtension de l'élément sensible 3, l'amortisseur limiteur inférieur 33, l'amortisseur limiteur supérieur 35f, l'amortisseur inférieur 37 et l'amortisseur supérieur 40 forment un dispositif limiteur de protection anti-choc et de surtension pour que le capteur s'adapte mieux à l'environnement. Quand il y a un angle de déflexion, le capteur quartz piézoélectrique d'attitude horizontale bi-dimensionnel peut capter l'angle d'inclinaison dans le sens de l'axe x et de l'axe y. La résistance anti-choc du capteur quartz piézoélectrique d'attitude horizontale bi-dimensionnel peut atteindre 10000g, le domaine de mesure 0,0001 -50. Les paramètres principaux de capteur quartz piézoélectrique d'attitude horizontale bi-dimensionnel de la présente invention sont comme suit : Tableau 2 Critères et caractères principaux de capteur quartz piézoélectrique d'attitude horizontale bi-dimensionnel de la présente invention dans des plans d'application différents Réalisation Domaine pixel Temps deNonlinéa rité stabilité Forme de de mesure réponse (OFS) (1/min) sortie (ms) Réalisation 0,0001-50 0 REVENDICATIONS 1. Capteur quartz piézoélectrique de niveau comprenant un élément sensible (3), un circuit de traitement des signaux, un siège, un carter extérieur et une prise électrique, caractérisé en ce que l'élément sensible (3) comprend deux plaquettes de cristaux piézoélectriques ronds (23) disposées symétriquement des deux côtés de l'axe d'une colonne entre une plaque supérieure (22) et la plaque inférieure (24), un élément de protection de surtension placé suivant une direction axiale, transversale et longitudinale des plaquettes de cristaux piézoélectriques (23), dans lequel ledit élément de protection de surtension se compose d'un bloc sensible (21), une semelle anti-choc (32) disposée entre la plaque de base (24) et le plateau (16), et un boulon limiteur axial réglable (19) placé sur une colonne massive (21a) du bloc sensible (21), l'élément de protection de surtension transversal et longitudinal comprenant un cadre de protection (17) contre une surtension et quatre boulons limiteurs réglables (18a, 18b, 18c, 18d) du cadre limiteur (17) autour de la colonne massive (21a) dudit cadre de protection de surtension, et où ledit élément sensible comprend de plus un couvercle étanche fixé audit siège. 2. Capteur quartz piézoélectrique d'attitude horizontale selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux plaquettes de cristaux piézoélectriques ronds (23) peuvent être une structure verticale parallèle, une structure horizontale parallèle et une structure inclinée, où ladite structure verticale parallèle est prévue pour recevoir les deux plaquettes de cristaux piézoélectriques ronds (23a1) et (23a2) verticalement entre ladite plaque supérieure (22a) et ladite plaque de base (24a), au centre dans la structure horizontale parallèle, la plaque de fond (24b) étant disposée symétriquement de chaque côté, les deux plaquettes de cristaux piézoélectriques ronds (23b1, 23b2) étant montées entre la plaque supérieure (22b) et la plaque de base (24b), et où lesdites plaquettes de cristaux piézoélectriques ronds (23c1, 23c2) comprennent un fil conducteur relié respectivement au circuit d'excitation. 3. Capteur quartz piézoélectrique d'attitude selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit bloc sensible (21) peut se présenter comme une structure de spirale unique, une structure de double spirale, une structure à deux trous latéraux, une structure à trois trous, où la structure de spirale unique comprend trois segments en colonne de diamètre différent, un corps massif comme corps principal du bloc sensible (21), un corps élastique (21b) d'absorption de choc et un segment de boulon (21c) pour montage sur la plaque supérieure, où le corps massif (21a) est disposé sur l'arête supérieure du bloc sensible (21) de diamètre plus important, le corps élastique (21b) étant sur le segment central du bloc sensible (21), le segment de boulon (21c) étant disposé sur le segment inférieur du bloc sensible (21). 4. Capteur quartz piézoélectrique d'attitude selon la revendication 3, caractérisé en ce que le corps élastique (21b) se présente sous la forme d'une structure en spirale unique, ladite structure à deux trous latéraux comprenant trois segments en colonne de diamètre différent, un corps massif (21d) comme corps principal du bloc sensible (21), un corps élastique (21e) pour absorber les chocs et un segment de boulon (21f) pour l'installation sur la plaque supérieure, où le corps massif (21d) est disposé sur le segment supérieur de plus grand diamètre du bloc sensible (21), le corps élastique (21e) étant disposé sur le segment central du bloc sensible (21), le segment de boulon (21f) étant disposé sur le segment inférieur du bloc sensible (21). 5. Capteur quartz piézoélectrique d'attitude selon la revendication 3, caractérisé, le corps élastique (21e) se présente sous la forme d'une structure à deux trous et ladite structure à trois trous comprend trois segments en colonne de diamètre différent, un corps massif (21m) comme corps principal du bloc sensible (21), un corps élastique (21n) pour absorber les chocs et un segment de boulon (21s) pour montage sur la plaque supérieure, dans lequel le corps massif (21m) est disposé sur le segment supérieur du bloc sensible de grand diamètre, le corps élastique étant disposé sur le segment central du bloc sensible (21), le corps élastique(21n) étant disposé sur le segment central du bloc sensible (21), le segment de boulon (21s) est disposé sur la partie inférieure du bloc sensible (21). 6. Capteur quartz piézoélectrique d'attitude horizontale selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cavité étanche (15) dudit élément sensible (3) est fixée de manière sur la base (13) selon une structure en zigzag ou une structure en protubérance, en ce que dans la structure en zigzag la base et le couvercle de la cavité étanche sont réunis par un anneau (14) disposé de manière étanche respectivement pour recevoir un jouint étanche, dans lequel le bord annulaire (42a) de la structure zigzag et le bord annulaire (42b) de la structure en protubérance peuvent être comprimés en un joint étanche (14) à l'aide d'un clip d'assemblage pour rendre étanche la cavité (15) et les fixer à l'aide d'un boulon (25). 7. Capteur quartz piézoélectrique d'attitude horizontale selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit capteur présente une structure mono dimensionnelle et bidimensionnelle dans lequel ledit capteur comporte une structure de protection d'amortissement à deux étages, l'amortisseur du premier étage équipe l'élément sensible (3) avec un amortisseur inférieur (33) dans la partie inférieure de l'élément sensible (3), et un amortisseur limiteur supérieur (35) dans la partie supérieure de l'élément sensible (3), l'amortisseur limiteur inférieur (33) étant fixé sur le support du cadre (38), l'amortisseur limiteur supérieur (35) sous le couvercle d'un cadre (41) d'installation. 8. Capteur quartz piézoélectrique d'attitude horizontale selon la revendication 7, caractérisé en ce que le cadre d'installation se compose du support du cadre (38), du couverture du cadre (41) et de quatre colonnes du cadre (39) assemblés par boulon, l'élément sensible (3), les circuits (4, 5) de traitement des signaux et la plaque de fixation (34) étant suspendus dans le cadre d'installation par l'amortisseur limiteur inférieur (33) et l'amortisseur limiteur supérieur (35) pour former la structure deprotection anti-choc du premier étage, l'amortisseur du étage étant composé de l'amortisseur à l'intérieur du cadre (38), l'amortisseur deuxième installé inférieur (37) siège (1) et entre le support du supérieur (40) à l'intérieur du couvercle (2) et sous d'installation étant (37) et l'amortisseur par le siège (1) et lele couvercle du cadre (41), le cadre suspendu par l'amortisseur inférieur supérieur (40) dans la cavité formée couvercle (2) pour former la structure de protection anti-choc du deuxième étage. 9. Capteur quartz piézoélectrique d'attitude horizontale selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit amortisseur limiteur inférieur (33) se présente sous la forme d'un tapis rectangulaire en caoutchouc dont les quatre coins sont arrondis, et comportant deux rangées de 15 trous le long de ses deux longueurs. 10. Capteur quartz piézoélectrique d'attitude horizontale selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'amortisseur limiteur supérieur (35) se présente sous la forme d'un tapis rectangulaire en caoutchouc dont les quatre 20 coins sont arrondis, et comportant deux rangées de rainures le long de ses deux longueurs symétriques correspondant à la dimension de l'élément sensible (3), et ayant deux trous le long des longueurs du tapis en caoutchouc de façon à recouvrir l'absorbeur de choc logé au-dessus par le couvercle 25 du cadre (41). 11. Capteur quartz piézoélectrique d'attitude horizontale selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'amortisseur inférieur (37) est un tapis rectangulaire en caoutchouc présentant une cannelure rectangulaire 30 correspondant à la forme du siège du cadre (38), permettant le siège du cadre (38) de s'encastrer. 12. Capteur quartz piézoélectrique d'attitude horizontale selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'amortisseur supérieur (40) est un tapis rectangulaire 35 en caoutchouc ayant une cannelure rectangulaire correspondant à la forme du couvercle du cadre (41), permettant la couverture du cadre (41) de s'encastrer. 13. Capteur quartz piézoélectrique d'attitude horizontale selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière élastique de l'amortisseur limiteur inférieur (33) et de l'amortisseur limiteur supérieur (35), de l'amortisseur en bas (37) et de l'amortisseur en haut (40) est constitué par du silestène.