CS210480B1 - Piezzoceramic rezonator of the by diameter vibrating longitudinal vibrations with suppressed parazite rezonances - Google Patents

Piezzoceramic rezonator of the by diameter vibrating longitudinal vibrations with suppressed parazite rezonances Download PDF

Info

Publication number
CS210480B1
CS210480B1 CS900579A CS900579A CS210480B1 CS 210480 B1 CS210480 B1 CS 210480B1 CS 900579 A CS900579 A CS 900579A CS 900579 A CS900579 A CS 900579A CS 210480 B1 CS210480 B1 CS 210480B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
resonator
range
piezoceramic
thickness
suppressed
Prior art date
Application number
CS900579A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Tomas Kala
Karel Kyncl
Original Assignee
Tomas Kala
Karel Kyncl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tomas Kala, Karel Kyncl filed Critical Tomas Kala
Priority to CS900579A priority Critical patent/CS210480B1/en
Publication of CS210480B1 publication Critical patent/CS210480B1/en

Links

Landscapes

  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Description

Vynález se týká piezokeramickéhb rezopátoru kmitajícího tloušťkově podélnými kmity s potlačenými parazitními rezonancemi.!The present invention relates to a piezoceramic resonator oscillating in thickness-longitudinal oscillations with suppressed parasitic resonances.

Dosud používané piezokeramické rezoňátory kmitající tloušťkově podélnými kmity, mají na rozdíl od rezonátorů krystalovj|ch tvary rovnoběžnostěnů či kruhových despk. U těchto rezonátorů je možno dosáhnout pouze širokého spektra kmitu v okolí charakteristické pracovní frekvence. V důsledku rozdílného hmotového zatížení v kmitajícím rezonátorů ve směru kolmém k tloušťce (zejména okrajů), dochází ke vzniku jedlejších rezonančních kmitů, které obetjhě mají rozdílný kmitočet od charakteristického tloušťkového kmitu rezonátorů, avšak s tímto charakteristickým kmitem jsou lézány. To má za následek vznik celé řady Nežádoucích kmitů v blízkosti tohoto charakteristického kmitu rezonátorů, spojený jse snížením jeho činitele jakosti a tedy i se snížením účinnosti využití energie na charakteristické kmitání rezonátorů. iThe piezoceramic resonators used so far, oscillating in thickness and longitudinal oscillations, have, in contrast to resonators, crystal shapes of parallelepipedes or circular plates. With these resonators, only a wide spectrum of oscillations around a characteristic operating frequency can be achieved. Due to the different mass load in the oscillating resonators in a direction perpendicular to the thickness (especially the edges), there are formed more edible resonant oscillations, which generally have a different frequency from the characteristic resonator thickness oscillation, but with this characteristic oscillation. This results in a series of undesirable oscillations in the vicinity of this characteristic resonator oscillation, which is associated with a reduction in its quality factor and hence a reduction in the energy recovery efficiency for the characteristic oscillation of the resonators. and

Výše uvedené nedostatky jsou potlačeíny vynálezem, jehož podstatou je, že jejho tloušťkový profil je zaoblen nebo zkosen a to alespoň na jedné straně.The aforementioned drawbacks are suppressed by the invention, the essence of which is that its thickness profile is rounded or beveled on at least one side.

Výhody vynálezu spočívají v tom, že úpfavou profilu tloušťkového rezonátorů se docílí sjednocení kmitů, generovaných v okja2 jových hmotově méně zatížených částech rezonátorů s kmitočtem charakteristického tloušťkového kmitu rezonátorů. Tím se dosáhne jednak lepšího rozlišení a jednak vyššího činitele jakosti tohoto kmitu, a tedy i vyšší účinnosti využití energie pří provozu piezokeramického rezonátorů.The advantages of the invention reside in the fact that by adjusting the profile of the thickness resonators, the oscillations generated in the less stressed parts of the resonators with the frequency of the characteristic resonator thickness oscillation are uniform. This results in a better resolution and a higher quality factor of this oscillation, and thus a higher energy efficiency in the operation of piezoceramic resonators.

Vynález bude blíže vysvětlen á popsán na sedmi obrázcích, znázorňujících tři možné příklady provedení podle vynálezu, přičemž obr. 1 znázorňuje bokorys zkoseného piezokeramického kruhového rezonátorů, popsaného v příkladu 1, obr. 2a, zachycuje admitanční spektra kmitů v blízkosti pracovních tloušťkových kmitů tohoto rezonátorů před zkosením a obr. 2b po provedeném zkosení. Obr. 3 znázorňuje bokorys zaobleného piezokeramického kruhového rezonátorů, popsaného v příkladu 2, obr. 4a zachycuje admitanční spektra kmitů v blízkosti pracovních tloušťkových kmitů tohoto rezonátóru před zaoblením a obr. 4b po provedeném zaoblení. Obr. 5 představuje nárys a obr. 6 bokorys zkoseného piezokeramického obdélníkového rezonátorů, popsaného v příkladu 3, obr. 7a zachycuje admitanční spektra kmitů v blízkosti pracovních tloušťkových kmitů tohoto rezonátorů před zkosením a obr, 7b po provedeném zkosení.The invention will be explained in more detail in seven figures, showing three possible embodiments of the invention, wherein FIG. 1 shows a side view of the tapered piezo-ceramic ring resonators described in Example 1, FIG. 2a showing the admittance oscillation spectra near the working thickness oscillations of this resonator 2b after the chamfer has been performed. Giant. Fig. 3 shows a side view of the rounded piezo-ceramic ring resonators described in Example 2; Fig. 4a shows the admittance spectra of oscillations near the working thickness oscillations of this resonator before rounding; and Fig. 4b after rounding. Giant. Fig. 5 is a front elevation and Fig. 6 is a side elevational view of the tapered piezoceramic rectangular resonators described in Example 3;

210488210488

Příklad 1Example 1

Kruhový rezonátor, uvedený na obrázku 1, vyrobený ze zpolarizovaného piezokeramického materiálu na bázi pevného roztoku titaničitanu-manganičitanu olovnato-lanthanitého (Pb0,93La0j04) ’(Ti0,9gMn0,02)O3 měí průměr r=12,52 mm, tloušťku 1 mm a úhel zkosení 2 horní plochy 3 = 1,7 stupně a úhel zkosení 2’ spodní plochy 3‘ byl 1,7 stupně.Circular resonator, shown in Figure 1, made of piezoceramic material zpolarizovaného based solid solution titanate-lead-lanthanum manganate (Pb 0, 93La 0j 04) + (Ti 0 0 9gMn 02) O3 MEI diameter r = 12.52 mm , a thickness of 1 mm and a bevel angle 2 of the upper surface 3 = 1.7 degrees and a bevel angle 2 'of the lower surface 3' was 1.7 degrees.

Na obrázku 2a jsou pak uvedena admitanční spektra kmitů v blízkosti pracovního tloušťkového kmitu piezokeramického rezonátoru před provedenou úpravou tloušťtového profilu 1 a -na obr. 2’ po provedené úpravě tloušťkového profilu 1. Z těchto obrázků (2a, 2a’) je patrný pozitivní účinek provedené úpravy tloušťkového profilu (1) rezonátoru.Figure 2a shows the oscillation admittance spectra in the vicinity of the piezoceramic resonator working thickness oscillation before the thickness profile 1 and in Fig. 2 'after the thickness profile 1 has been adjusted. These figures (2a, 2a') show the positive effect adjusting the resonator thickness profile (1).

Př í k1 a d 2Example 1 and d 2

Kruhový rezonátor, uvedený na obrázku 3, vyrobený ze zpolarizovaného piezokeramického materiálu na bázi pevného roztoku zirkoničitanu-titaničltanu olovnatého štrontnatého (Pbo,92Sro,o8) (Zro^Tio^jCb měl průměr r = 38 mm a tloušťku 6 mm a poloměr zaoblení 4 Horní plochy 3 r = 87 milimetrů do vzdálenosti 3 mm od okraje a poloměr zaoblení 4’ spodní plochy 3’ r = 409 mm do vzdálenosti 7 mm od okraje rezonátoru. Na obrázku 4a jsou uvedena admitanční spektra kmitů v blízkosti pracovního tloušťkového kmitu piezokeramického rezonátoru před provedením úpravy tloušťkového profilu 1 a po provedené úpravě tloušťkového profilu 1 na obr. 4b. Z těchto obrázků je zřejmé, že provedená úprava vedla k pozitivnímu výsledku. ;Circular resonator, shown in Figure 3, made of zpolarizovaného piezoceramic material based solid solution zirconate titaničltanu lead strontium (Pb about 9 2SR O, O8) (ZrO ^ Thio-JCB has a diameter r = 38 mm and a thickness of 6 mm, and the radius curvature 4 Upper surfaces 3 r = 87 millimeters up to 3 mm from the edge and radius 4 'bottom surface 3' r = 409 mm up to 7 mm from the edge of the resonator Figure 4a shows the admittance spectra of the oscillations near the piezoceramic working thickness the resonator before and after the thickness profile 1 has been adjusted in Fig. 4b, and it is clear from these figures that the adjustment results in a positive result;

Příklad3 .Example3.

Rezonátor obdélníkového tvaru, uvedený na obr. 5 a 6, vyrobený ze zpolarizovaného piezokeramického materiálu na bázi pevného roztoku zirkoničitanu-titaničitanu olovnatého Pb(Zr0,6oTio.4o)03 s příměsí '2% molárních oxidu manganičitého (MnOj měl rozměry 7x4x1 mm. Zkosení 2 horní plochy 3 činilo=10,8 stupně do vzdálenosti 2 mm od okrajů vzorku.Resonator rectangular shape as shown in FIGS. 5 and 6, made of zpolarizovaného piezo-ceramic material, a solid solution of lead zirconate titanate Pb (Zr 0 6oTio.4o) blended with 03 "2 mol% of MnO (MnOj having dimensions 7x4x1 mm. The chamfer 2 of the upper surface 3 was = 10.8 degrees to a distance of 2 mm from the edges of the sample.

Na obrázku 7a jsou uvedena admitanční spektra kmitů v blízkosti pracovního tloušťkového kmitu piezokeramického rezonátoru před provedenou úpravou tloušťkového profilu 1 a na obr. 7b po provedené úpravě tloušťkového profilu 1. Z tohoto obrázku je patrné, že úprava tloušťkového profilu 1 tohoto rezonátoru se rozněž projevila kladně.Figure 7a shows the admittance spectra of oscillations near the working thickness oscillation of the piezoceramic resonator before the adjustment of the thickness profile 1 and Figure 7b after the adjustment of the thickness profile 1. From this figure it can be seen that the adjustment of the thickness profile 1 of this resonator .

Claims (5)

1. Piezokeramický rezonátor kmitající tloušťkově podélnými kmity s potlačenými parazitními rezonancemi, vyznačující se tím, že jeho tloušťkový profil' (lj je zaoblen nebo zkosen, a to alespoň na jedné straně.A piezo-ceramic resonator oscillating with thickness-longitudinal oscillations with suppressed parasitic resonances, characterized in that its thickness profile (1j) is rounded or tapered on at least one side. 2. Piezokeramický rezonátor podle bodu 1 vyznačující se tím, že zkosení (2) na jedné z hlavních ploch (3 nebo 3‘J kolmé ke směru tloušťkově podélných kmitů, je v rozmezí 0,01 až 45 ° do vzdálenosti v rozmezí 0,1 až 50 % největšího délkového rozměru rezonátoru.Piezoceramic resonator according to claim 1, characterized in that the chamfer (2) on one of the main surfaces (3 or 3'J perpendicular to the direction of the longitudinal longitudinal oscillations) is in the range of 0.01 to 45 ° to a distance in the range of 0.1 up to 50% of the maximum length of the resonator. 3. Piezokeramický rezonátor podle bodu 1 vyznačující se tím, že zkosení obou hlavních ploch (3, 3’) kolmých ke směru tloušťkově podélných kmitů je v rozmezí 0,01 až 45 ° do vzdálenosti od okraje rezoYNALEZU nátoru v rozmezí 0,1 až 50 % průměru nebo šířky rozměru rezonátoru.Piezoceramic resonator according to claim 1, characterized in that the chamfer of the two main surfaces (3, 3 ') perpendicular to the direction of the longitudinal oscillations is in the range of 0.01 to 45 ° to the distance from the edge of the resonance of the primer in the range of 0.1 to 50. % of the diameter or width of the resonator. 4. Piezokeramický rezonátor podle bodu 1, vyznačující se tím, že zaoblení (4) jedné z hlavních ploch (3 nebo 3’) má poloměr v rozmezí 0,1 až 20 X větší, než je největší délkový rozměr rezonátoru a je provedeno do vzdálenosti 0,1 až 50 % průměru nebo šířky rozměru rezonátoru.4. Piezoceramic resonator according to claim 1, characterized in that the rounding (4) of one of the main surfaces (3 or 3 ') has a radius in the range of 0.1 to 20 times greater than the largest longitudinal dimension of the resonator and is spaced apart. 0.1 to 50% of the resonator diameter or width. 5. Piezokeramický rezonátor podle bodu 1 vyznačující se tím, že zaoblení obou hlavních ploch (3, 3’) má poloměr v rozmezí 0,1 až 20 X větší, než je největší délkový rozměr rezonátoru a je provedeno do vzdálenosti 0,1 až 50 % průměru nebo šířky rozměru rezonátoru.5. Piezoceramic resonator according to claim 1, characterized in that the curvature of the two main surfaces (3, 3 ') has a radius in the range of 0.1 to 20 times greater than the largest longitudinal dimension of the resonator and is made to a distance of 0.1 to 50. % of the diameter or width of the resonator.
CS900579A 1979-12-19 1979-12-19 Piezzoceramic rezonator of the by diameter vibrating longitudinal vibrations with suppressed parazite rezonances CS210480B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS900579A CS210480B1 (en) 1979-12-19 1979-12-19 Piezzoceramic rezonator of the by diameter vibrating longitudinal vibrations with suppressed parazite rezonances

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS900579A CS210480B1 (en) 1979-12-19 1979-12-19 Piezzoceramic rezonator of the by diameter vibrating longitudinal vibrations with suppressed parazite rezonances

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS210480B1 true CS210480B1 (en) 1982-01-29

Family

ID=5441349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS900579A CS210480B1 (en) 1979-12-19 1979-12-19 Piezzoceramic rezonator of the by diameter vibrating longitudinal vibrations with suppressed parazite rezonances

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS210480B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1166056C (en) Frequency characteristic regulating method and manufacturing method for edge reflection type surface acoustic wave device
US3363119A (en) Piezoelectric resonator and method of making same
DE69723148T2 (en) Piezoelectric resonator and method for its manufacture
DE2131170A1 (en) WIDTH EXPANSION RESONATOR AND COUPLED WAVE-TYPE FILTER
DE10140396A1 (en) Piezoelectric ceramic, sintered piezoelectric ceramic compact and piezoelectric ceramic device
WO2015139149A1 (en) Piezoelectric measuring element for measuring the dynamic and static pressure and/or the temperature
US4076987A (en) Multiple resonator or filter vibrating in a coupled mode
CS210480B1 (en) Piezzoceramic rezonator of the by diameter vibrating longitudinal vibrations with suppressed parazite rezonances
EP0884842B1 (en) Energy-trapped thickness extensional mode piezoelectric resonator
US3401283A (en) Piezoelectric resonator
DE1541491B2 (en) PIEZOELECTRIC CERAMIC RESONATOR
US2284753A (en) Piezoelectric crystal apparatus
EP0884841B1 (en) Energy-trapped type thickness extensional vibration mode piezoelectric resonator
US2204762A (en) Piezoelectric crystal apparatus
RU2085024C1 (en) Quartz-crystal resonator
KR20010021310A (en) Piezoelectric element
JPS58190115A (en) Piezoelectric oscillator
DE2126341C (en) Piezoelectric ceramic resonator
SU291313A1 (en) PIEZOELECTRIC RESONATOR
JPS57101413A (en) Surface acoustic wave resonator
DE69109359T2 (en) High frequency piezoelectric vibrator.
RU240075U1 (en) Piezoelectric element for temperature-compensated generators
SU1167700A1 (en) Tuneable piezoelectric vibrator
SU1022293A1 (en) Piezoelectric resonator
JPS58141021A (en) Thickness sliding crystal oscillator