RU2002131882A - Пьезокерамическая многослойная деталь для измерительных приборов и способ ее изготовления - Google Patents
Пьезокерамическая многослойная деталь для измерительных приборов и способ ее изготовленияInfo
- Publication number
- RU2002131882A RU2002131882A RU2002131882/28A RU2002131882A RU2002131882A RU 2002131882 A RU2002131882 A RU 2002131882A RU 2002131882/28 A RU2002131882/28 A RU 2002131882/28A RU 2002131882 A RU2002131882 A RU 2002131882A RU 2002131882 A RU2002131882 A RU 2002131882A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sensor element
- actuator
- element according
- ceramic layers
- piezoelectric ceramic
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims 2
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims 1
- -1 bismuth-titanium Chemical compound 0.000 claims 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims 1
- 239000011263 electroactive material Substances 0.000 claims 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims 1
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 claims 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims 1
Claims (17)
1. Электромеханический привод или сенсорный элемент пакетной конструкции, содержащий несколько пьезоэлектрических керамических слоев (12а-12f; 22а-22d; 41а-41f), электродный слой (16а-16е; 26а-26d), расположенный между двумя обращенными друг к другу поверхностями непосредственно примыкающих пьезоэлектрических керамических слоев, электрический соединитель (18а, 18b; 28а, 28b; 58a, 58b) для обеспечения электрического контакта с электродным слоем (16а-16е; 26а-26d), причем соединитель (18а, 18b; 28а, 28b; 58a, 58b) также расположен между двумя обращенными друг к другу поверхностями пьезоэлектрических керамических слоев (12а-12f; 22а-22d; 41а-41f), и имеет вывод.
2. Электромеханический привод или сенсорный элемент пакетной конструкции, содержащий несколько пьезоэлектрических керамических слоев (12а-12f; 22а-22d; 41а-41f), в котором на обращенные друг к другу поверхности непосредственно примыкающих пьезоэлектрических керамических слоев (12а-12f; 22а-22d; 41а-41f) способом металлизации нанесено металлическое покрытие, которые соединены между собой диффузионной сваркой, в результате чего металлизированные поверхности образуют электродный слой (16а-16е; 26а-26d), с которым возможен контакт посредством электрического соединителя (18а, 18b; 28а, 28b; 58a, 58b).
3. Привод или сенсорный элемент по п.1 или 2, в котором, по меньшей мере, в одной из двух обращенных друг к другу поверхностей пьезоэлектрических керамических слоев (12а-12f; 22а-22d; 41а-41f) выполнена канавка (14а-14d; 24а-24d; 56а-56f) для размещения в ней, по меньшей мере, частично электрического соединителя (18а, 18b; 28а, 28b; 58a, 58b).
4. Привод или сенсорный элемент по п.3, в котором соединитель (18а, 18b; 28а, 28b; 58a, 58b) представляет собой провод, выступающий наружу над поверхностями пьезоэлектрических керамических слоев (12а-12f; 22а-22d; 41а-41f).
5. Привод или сенсорный элемент по п.3 или 4, содержащий, по меньшей мере, три пьезоэлектрических керамических слоя (12а-12f; 22а-22d; 41а-41f) и, по меньшей мере, две канавки (14а-14d; 24а-24d; 56а-56f), причем канавки (14а-14d; 24а-24d; 56а-56f) расположены со смещением по отношению друг к другу и к продольной оси (29) привода или сенсорного элемента.
6. Привод или сенсорный элемент по п.4 или 5, содержащий проводной соединитель (18а, 18b; 28а, 28b; 58a, 58b), выполненный в виде провода волнистой или зубчатой формы.
7. Привод или сенсорный элемент по любому из пп.1-6, содержащий пьезоэлектрические керамические слои (12а-12f; 22а-22d; 41а-41f), выполненные из материала PZT.
8. Привод или сенсорный элемент по любому из пп.1-7, содержащий пьезоэлектрические керамические слои (12а-12f; 22а-22d; 41а-41f), выполненные из PbMg0,308Nb0,617Ti0,075O3.
9. Привод или сенсорный элемент по любому из пп.1-8, содержащий пьезоэлектрические керамические слои (12а-12f; 22а-22d; 41а-41f), выполненные из материала с точкой Кюри выше 400°С, например, из Na0,5Bi4,5Ti4O15 или Bi3TiNbO9.
10. Привод или сенсорный элемент по любому из пп.1-9, содержащий электродные слои (16а-16е; 26а-26d), выполненные из металлического материала с точкой Кюри выше 400°С.
11. Привод или сенсорный элемент по любому из пп.1-10, содержащий электродные слои (16а-16е; 26а-26d), выполненные из висмут-титанового сплава.
12. Привод или сенсорный элемент по любому из пп.4-11, содержащий проводные соединители (18а, 18b; 28a, 28b; 58а, 58b), выполненные из металлического материала, стойкого при высокой температуре свыше 250°С.
13. Привод или сенсорный элемент по любому из пп.4-11, содержащий проводные соединители (18а, 18b; 28а, 28b; 58а, 58b), выполненные из содержащего серебро и качественную сталь материала или из материала, содержащего никелевый сплав.
14. Способ изготовления электромеханического привода или сенсорного элемента пакетной конструкции, в котором изготавливают керамические слои (12а-12f; 22а-22d; 41a-41f) из электроактивного материала традиционным в керамическом производстве способом с обеспечением требуемых размеров и допусков от 2 до 3 мм по каждому размеру с учетом последующей механической обработки; шлифуют керамические слои (12а-12f; 22а-22d; 41a-41f) до получения заданной толщины, составляющей, например, 0,15-03 мм, выполняют канавки (14а-14d; 24а-24d; 56а-56f) на стороне керамических слоев (12а-12f; 22а-22d; 41a-41f) подвергаемой металлизации; причем глубина канавки (14а 14d; 24а-24d; 56а-56f) не превышает половину толщины соответствующего керамического слоя (12а-12f; 22а-22d; 41a-41f); наносят металлическое покрытие, по меньшей мере, на указанную сторону керамического слоя (12а-12f; 22а-22d; 41a-41f) двухкратным нанесением серебросодержащей пасты и проводят последующий отжиг при температуре 800-820°С, склеивают металлизированные поверхности двух керамических слоев (12а-12f; 22а-22d; 41a-41f) целлюлозным клеем, выполняют диффузионную сварку склеенных слоев путем отжига при температуре 780-800°С, при одноосном сжатии давлением 3-5 кг/см2 в течение 3 ч и охлаждают до комнатной температуры, пропускают по одному проводному соединителю (18а, 18b; 28a, 28b; 58a, 58b) через канавку (14а-14d; 24а-24d; 56а-56f), поляризуют привод или сенсорный элемент воздействием электрического поля на провода (18а, 18b; 28а, 28b; 58а, 58b) при высокой температуре; соединяют между собой одинаковые полюса привода или сенсорного элемента; контролируют требуемые параметры и пьезоэлектрические свойства привода или сенсорного элемента.
15. Концевой выключатель (70) уровнемера, содержащий привод и сенсорный элемент по любому из пп.1-14.
16. Концевой выключатель (70) уровнемера по п.15, в котором сенсорный элемент отделен от привода неполяризованным керамическим слоем (82d).
17. Датчик ускорения (40), содержащий сенсорный элемент по любому из пп.1-14.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10020549 | 2000-04-27 | ||
| DE10020549.6 | 2000-04-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002131882A true RU2002131882A (ru) | 2004-05-10 |
| RU2264678C2 RU2264678C2 (ru) | 2005-11-20 |
Family
ID=7640051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002131882/28A RU2264678C2 (ru) | 2000-04-27 | 2000-08-03 | Пьезокерамическая многослойная деталь для измерительных приборов и способ ее изготовления |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6710517B2 (ru) |
| EP (1) | EP1277243B1 (ru) |
| JP (1) | JP2003533032A (ru) |
| CN (1) | CN1330014C (ru) |
| AT (1) | ATE540433T1 (ru) |
| AU (1) | AU2000269919A1 (ru) |
| RU (1) | RU2264678C2 (ru) |
| WO (1) | WO2001084642A1 (ru) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004007767A1 (de) * | 2004-02-18 | 2005-09-08 | Vega Grieshaber Kg | Mehrfachelektrode für eine Schwingungserzeugungs- und/oder Schwingungserfassungsvorrichtung |
| DE102004033311B4 (de) * | 2004-07-08 | 2010-07-22 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung einer Prozessgröße eines Mediums |
| US7174792B2 (en) * | 2004-08-09 | 2007-02-13 | Xinetics, Inc. | Multi-axis transducer |
| WO2007024225A1 (en) * | 2005-08-26 | 2007-03-01 | Xinetics, Inc. | Multi-axis transducer |
| US8669689B2 (en) * | 2009-07-10 | 2014-03-11 | Viking At, Llc | Mountable arm smart material actuator and energy harvesting apparatus |
| JP2012533274A (ja) * | 2009-07-10 | 2012-12-20 | ヴァイキング エーティー，エルエルシー | 小型スマート材料アクチュエータ及びエネルギー獲得装置 |
| EP2537246A4 (en) | 2010-02-17 | 2015-04-08 | Viking At Llc | INTELLIGENT MATERIAL ACTUATOR WITH SWITCHED COMPENSATOR |
| WO2012118548A2 (en) | 2010-12-09 | 2012-09-07 | Viking At, Llc | High speed smart material actuator with second stage |
| HUE025407T2 (en) * | 2011-11-09 | 2016-07-28 | Grieshaber Vega Kg | Vibration limiting switch |
| DE102012100728A1 (de) * | 2012-01-30 | 2013-08-01 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung mindestens einer Prozessgröße |
| DE102013200243A1 (de) * | 2013-01-10 | 2014-07-10 | Robert Bosch Gmbh | Piezoelektrisches Bauteil und Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Bauteils |
| RU2540440C1 (ru) * | 2013-08-01 | 2015-02-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Элпа" с опытным производством" | Способ изготовления монолитных многослойных пьезокерамических элементов-столбиков |
| US10276776B2 (en) | 2013-12-24 | 2019-04-30 | Viking At, Llc | Mechanically amplified smart material actuator utilizing layered web assembly |
| CH709395A1 (de) * | 2014-03-21 | 2015-09-30 | Kistler Holding Ag | Piezoelektrisches Messelement zur Messung des dynamischen Druckes sowie des statischen Druckes und/oder der Temperatur. |
| DE102014118393A1 (de) | 2014-12-11 | 2016-06-16 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung und/oder Überwachung mindestens einer Prozessgröße |
| DE102015112543A1 (de) | 2015-07-30 | 2017-02-02 | Endress+Hauser Gmbh+Co. Kg | Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung zumindest einer Prozessgröße |
| EP3367452A1 (en) * | 2017-02-28 | 2018-08-29 | Koninklijke Philips N.V. | Electroactive material actuator and drive method |
| EP3537117B1 (de) * | 2018-03-06 | 2020-11-11 | VEGA Grieshaber KG | Piezoelektrische sende- und/oder empfangseinrichtung für einen vibrationssensor, vibrationssensor mit einer solchen piezoelektrischen sende- und/oder empfangseinrichtung sowie verfahren zur herstellung einer piezoelektrischen sende- und/oder empfangseinrichtung für einen vibrationssensor |
| CN109900927B (zh) * | 2019-04-01 | 2021-08-24 | 中电科技集团重庆声光电有限公司 | 一种压电加速度传感器及其制备方法 |
| DE102019111384B3 (de) * | 2019-05-02 | 2020-09-03 | Vega Grieshaber Kg | Piezoelektrische Sende- und/oder Empfangseinrichtung und Vibrationsgrenzstandsensor mit einer solchen |
| JP2022532365A (ja) * | 2019-05-15 | 2022-07-14 | ティーディーケイ・エレクトロニクス・アクチェンゲゼルシャフト | 強誘電体センサ |
| DE102022105918A1 (de) | 2022-03-14 | 2023-09-14 | Vega Grieshaber Kg | Vibronischer Grenzstandsensor mit Beschleunigungssensor |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2479987A (en) * | 1947-10-11 | 1949-08-23 | Brush Dev Co | Multiplate electrotransducer |
| US2933628A (en) * | 1956-01-13 | 1960-04-19 | Piezo Crystal Company | Piezo electric crystal holder |
| US3500852A (en) * | 1968-02-07 | 1970-03-17 | Bowles Eng Corp | Pure fluid amplifier having a stable undeflected power stream |
| US4499566A (en) * | 1981-01-21 | 1985-02-12 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Electro-ceramic stack |
| JPS60103685A (ja) | 1983-11-11 | 1985-06-07 | Nippon Soken Inc | 積層型圧電体 |
| US4752712A (en) * | 1985-06-10 | 1988-06-21 | Nippon Soken, Inc. | Piezoelectric laminate stack |
| US4803763A (en) * | 1986-08-28 | 1989-02-14 | Nippon Soken, Inc. | Method of making a laminated piezoelectric transducer |
| JP2790178B2 (ja) * | 1987-06-26 | 1998-08-27 | 株式会社村田製作所 | 電歪共振装置 |
| US4816713A (en) * | 1987-10-09 | 1989-03-28 | Change Jr Nicholas D | Piezoelectric sensor with FET amplified output |
| JPH01283069A (ja) * | 1988-05-02 | 1989-11-14 | Japan Aviation Electron Ind Ltd | 圧電バイモルフ形アクチュエータ |
| DE3931453C1 (ru) * | 1989-09-21 | 1991-02-28 | Endress U. Hauser Gmbh U. Co, 7864 Maulburg, De | |
| JPH03159277A (ja) * | 1989-11-17 | 1991-07-09 | Toyota Motor Corp | 圧電積層体の製造方法 |
| EP0433824B1 (de) * | 1989-12-22 | 1994-03-02 | Asea Brown Boveri Ag | Faseroptischer Sensor |
| GB9021122D0 (en) * | 1990-09-28 | 1990-11-14 | Cookson Group Plc | Composite multilayer ceramic structure |
| US5055734A (en) * | 1990-09-28 | 1991-10-08 | Caterpillar Inc. | Single-piece multiple electrode conductor |
| JPH04333295A (ja) * | 1991-05-09 | 1992-11-20 | Nec Corp | 電歪効果素子およびその製造方法 |
| JPH04361575A (ja) * | 1991-06-10 | 1992-12-15 | Toyota Motor Corp | 積層型圧電体 |
| US5155409A (en) * | 1991-07-11 | 1992-10-13 | Caterpillar Inc. | Integral conductor for a piezoelectric actuator |
| US5168189A (en) * | 1991-09-18 | 1992-12-01 | Caterpillar Inc. | Solderless connector for a solid state motor stack |
| US5300852A (en) | 1991-10-04 | 1994-04-05 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Piezoelectric ceramic laminate device |
| US5459371A (en) * | 1993-03-12 | 1995-10-17 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Multilayer piezoelectric element |
| US5509815A (en) | 1994-06-08 | 1996-04-23 | At&T Corp. | Solder medium for circuit interconnection |
| DE69710976T2 (de) * | 1996-08-30 | 2002-08-22 | Toyoda Chuo Kenkyusho Kk | Keramik mit Kristallorientierung und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| JP2001504282A (ja) * | 1997-06-09 | 2001-03-27 | テルコーディア テクノロジーズ インコーポレイテッド | 結晶ペロブスカイト強誘電体セルのアニールおよび改良された障壁特性を示すセル |
| US5945770A (en) * | 1997-08-20 | 1999-08-31 | Acuson Corporation | Multilayer ultrasound transducer and the method of manufacture thereof |
-
2000
- 2000-08-03 EP EP00958371A patent/EP1277243B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-08-03 JP JP2001581355A patent/JP2003533032A/ja active Pending
- 2000-08-03 WO PCT/EP2000/007506 patent/WO2001084642A1/de active Application Filing
- 2000-08-03 AU AU2000269919A patent/AU2000269919A1/en not_active Abandoned
- 2000-08-03 RU RU2002131882/28A patent/RU2264678C2/ru active
- 2000-08-03 AT AT00958371T patent/ATE540433T1/de active
- 2000-08-03 CN CNB00819470XA patent/CN1330014C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-08 US US09/733,487 patent/US6710517B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-11-07 US US10/704,162 patent/US6834419B2/en not_active Expired - Lifetime
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2002131882A (ru) | Пьезокерамическая многослойная деталь для измерительных приборов и способ ее изготовления | |
| RU2264678C2 (ru) | Пьезокерамическая многослойная деталь для измерительных приборов и способ ее изготовления | |
| EP2104152B1 (en) | Piezoelectric ceramic and piezoelectric element employing it | |
| JP5669443B2 (ja) | 振動体とその製造方法及び振動波アクチュエータ | |
| JP4567440B2 (ja) | ピエゾアクチュエータおよびピエゾアクチュエータの製造方法 | |
| ES2140228T3 (es) | Accionador piezoelectrico monolitico de multiples capas y procedimiento de fabricacion. | |
| EP0395018A2 (en) | Stack-type piezoelectric element and process for production thereof | |
| Li et al. | Effect of a Transverse Tensile Stress on the Electric‐Field‐Induced Domain Reorientation in Soft PZT: In Situ XRD Study | |
| JP5572998B2 (ja) | 圧電磁器組成物及び圧電素子 | |
| CN103069599A (zh) | 压电元件及层叠式压电结构体 | |
| JP2002280630A (ja) | 圧電セラミック多層アクチュエーターおよびその製造方法 | |
| JP2850718B2 (ja) | 圧電アクチュエータの製造方法 | |
| CN100448047C (zh) | 叠层型电子部件及其制法、叠层型压电元件及喷射装置 | |
| JP2540939B2 (ja) | 積層形圧電アクチュエ―タ素子 | |
| JP2003243740A (ja) | 積層型圧電素子および位置決め装置 | |
| JPH04171990A (ja) | 圧電セラミック焼結体 | |
| KR101077961B1 (ko) | 저온 동시소성용 고출력 압전 세라믹 조성물 | |
| JPH044604A (ja) | 電子部品の封止基板 | |
| RU2279156C1 (ru) | Монолитный пьезоэлектрический исполнительный элемент | |
| KR100342302B1 (ko) | 적층형 액추에이터 소자 및 그 제조 방법 | |
| JPH06314828A (ja) | 積層型素子の製造方法 | |
| JP3021972B2 (ja) | 積層型圧電素子 | |
| JPH037076A (ja) | 積層型圧電アクチュエータ | |
| KR100977420B1 (ko) | 고변위 적층형 압전액츄에이터용 저온소결 압전 자기 조성물 | |
| JPH04334076A (ja) | 積層型圧電素子とその製造方法 |