DE471630C - Piezo-elektrischer Kristall - Google Patents

Description

• Piezo-elektrischer Kristall Die Erfindung betrifft einen piezo-elektrischen Kristall für niedrige Schwingungen. Für solche niedrigen Schwingungen konnte man bisher einen Piezo-Kristall schwer verwenden, da seine Frequenz bei der gewöhnlichen Ausbildung von der Masse pro Volumeneinheit und nur wenig von der gesamten Masse abhängt. Infolgedessen benötigte man solch große Kristalle, daß es schwierig war, sie herzustellen und sie in Schwingungen zu bringen. Wenn dagegen die Schwingungsfrequenz unmittelbar von der Gesamtmasse des Kristalls abhängt, kann man geringere Frequenzen dadurch erreichen, daß man die Größe des Kristalls nur wenig vermehrt.
• Erfindungsgemäß soll die natürliche Frequenz eines piezo-elektrischen Kristalls verringert werden und vorwiegend abhängig sein von seiner Gesamtabmessung.
• Zu diesem Zweck läßt man den Kristall mehr als eine Stimmgabel schwingen. Erfindungsgemäß erzeugt man die dazu erforderlichen entgegengesetzten Spannungen auf entgegengesetzten Seiten des Kristalls dadurch, daß man den Kristall mittels einer Mehrzahl von Elektroden von verschiedenen Polaritäten erregt, zwischen denen elektrische Kraftlinien fließen, die die entgegengesetzten Beanspruchungen bewirken. Bei der einfachsten .#\usführungsform kann der Kristall. mit seinen Seiten zwischen zwei Elektroden gleicher Polarität und mit seinem Ende-an eine dritte Elektrode entgegengesetzter Polarität gelegt werden.
• Die Erfindung ist auf der Zeichnung in zwei Abbildungen dargestellt. Abb. r ist ein Schaltbild, während Abb.2 einen Teil des Kristalls gemäß Abb. i in größerem Maßstabe darstellt.
• Der Kristall e ist zwischen den Elektroden q. und 6 frei angeordnet oder festgeklemmt. Diese Elektroden sind leitend miteinander und mit einer Wechselstromquelle, beispielsweise einer durch einen Kristall gesteuerten Röhre io, verbunden. An dem Ende des Kristalls 2 liegt eine dritte Elektrode 8, die mit der anderen Klemme der Wechselstromquelle verbunden ist. Bei dieser Anordnung schwingt der Kristall?, wie eine Stimmgabel. .
• :@bb.2 stellt das feststehende Ende des Kristalls dar. Die elektrischen Kraftlinien gehen gleichzeitig von den Seiten nach dem Ende des Kristalls oder umgekehrt. Ihre Querkomponente, die sich von der oberen Seite nach der Mitte bewegt, bewirkt eine Ausdehnung des Kristallstoffes, wie es durch den Vektor 20 angedeutet ist, während die Kraftlinien von der anderen Seite nach der Mitte eine aufwärts gerichtete Querkomponente haben, die ein Zusammendrücken des unteren Kristallteiles verursacht. Während der nächsten Halbschwingung kehrt sich die Wirkung um, auf welche Weise der Kristall in Schwingungen gebracht wird.
• In der Praxis ergab sich bei einem Kristall von einer Grundfrequenz von einer Million bei Erregung auf die gewöhnliche Weise zwischen Elektroden, daß er eine Grundfrequenz von der Größenordnung von nur 50 ooo hatte, wenn er nach Art der vorliegenden Erfindung erregt wurde.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Piezo-elektrischer Kristall, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden derart angeordnet sind, daß die Kraftlinien zwischen zwei angrenzenden Kristallseiten übergehen.
2. 2. Piezo-elektrischer Kristall nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden derart angeordnet sind, daß die elektrischen Kraftlinien von gegenüberliegenden Flächen nach einer Endfläche übergehen.
3. 3. Piezo-elektrischer Kristall nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Verringerung der-natürlichen Schwingungsperiode die Erregung nur an einem Ende des Kristalls erfolgt, so daß eine maximale Schwingung an dem anderen Ende des Kristalls eintritt. q.. Piezo-elektrischer Kristall nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Elektroden gleicher Polarität an gegenüberliegenden Flächen des Kristalls und eine Elektrode von entgegengesetzter Polarität an die dazwischenliegende Endfläche angebracht ist.