RU216349U1 - Устройство контроля температуры пьезоэлектрического излучателя - Google Patents
Устройство контроля температуры пьезоэлектрического излучателя Download PDFInfo
- Publication number
- RU216349U1 RU216349U1 RU2022124475U RU2022124475U RU216349U1 RU 216349 U1 RU216349 U1 RU 216349U1 RU 2022124475 U RU2022124475 U RU 2022124475U RU 2022124475 U RU2022124475 U RU 2022124475U RU 216349 U1 RU216349 U1 RU 216349U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piezoelectric
- emitter
- piezoelectric emitter
- temperature
- comparison unit
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Полезная модель относится к области ультразвуковой техники, а именно к устройствам контроля параметров преобразователей пьезоэлектрического типа, входящих в состав ультразвуковых аппаратов различного технологического назначения. В качестве узла выделения информационного сигнала используют биполярный транзистор и источник опорного напряжения, которые подключены к входу блока сравнения, выход которого соединен с генератором, подключенным к пьезоэлектрическому излучателю. Технический результат - увеличение срока эксплуатации пьезоэлектрического излучателя. 2 ил.
Description
Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к области ультразвуковой техники, а именно к устройствам контроля параметров преобразователей пьезоэлектрического типа, входящих в состав ультразвуковых аппаратов различного технологического назначения. Полезная модель может быть использована для контроля температуры пьезоэлектрического излучателя в составе ультразвуковых стирающих устройств с целью повышения надежности при нарушении условий эксплуатации со стороны потребителя.
Уровень техники
Известны устройства для прямого и косвенного способа контроля температуры посредством терморезисторов, специализированных датчиков и других электронных элементов.
Ближайшим аналогом является устройство контроля температуры ультразвуковых пьезопреобразователей (патент RU 132889 опубл. 27.09.2013) для косвенного способа измерения температуры. Устройство содержит узел выделения информационного сигнала, в качестве которого используются токовые датчики, один из которых включен последовательно в цепь питания пьезопреобразователя, а второй последовательно в цепь опорной емкости, подключенной параллельно пьезопреобразователю. Величина опорной емкости выбрана равной электрической емкости неработающего преобразователя. Выходы токовых датчиков соединены с прямым и инверсным входами дифференциального усилителя, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный изменению температуры преобразователя.
Недостатком такого решения является необходимость подбора величины опорной емкости для каждого излучателя, отбор части мощности подаваемого высокочастотного сигнала от пьезоэлектрического преобразователя и саморазогрев опорной емкости от протекающего по ней току, что в условиях массового производства ультразвуковых стирающих устройств не приемлемо.
Раскрытие сущности полезной модели
Техническая задача направлена на создание устройства дешевого и надежного устройства контроля температуры для защиты от перегрева пьезоэлектрического излучателя для массового производства.
Технический результат заключается в увеличении срока эксплуатации пьезоэлектрического излучателя.
Технический результат достигается тем, что в устройстве контроля температуры пьезоэлектрического излучателя, содержащем узел выделения информационного сигнала, согласно предложенному решению, узел выделения информационного сигнала включает биполярный транзистор и источник опорного напряжения, которые подключены к входу блока сравнения, выход которого соединен с генератором, подключенным к пьезоэлектрическому излучателю.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства контроля температуры пьезоэлектрического излучателя, на фиг. 2 представлен активатор ультразвуковой стиральной машины, снабженный устройством контроля температуры.
Осуществление полезной модели
Устройство контроля температуры пьезоэлектрического излучателя включает источник опорного напряжения 1, биполярный транзистор 2, которые подключены к входу блока сравнения 3, выход которого соединен с генератором высокочастотного сигнала 4, подключенным к пьезоэлектрическому излучателю 5.
Работа устройства
Электрический сигнал, снимаемый с биполярного транзистора 2, поступает на блок сравнения 3, который производит сравнение полученного сигнала с напряжением, поступающим с источника опорного напряжения 1. В случае превышения температуры пьезоэлектрического излучателя 5 выше ранее настроенного значения, блок сравнения 3 вырабатывает блокирующий сигнал, который поступает на генератор высокочастотного сигнала 4, тем самым останавливая его, что приводит к прекращению роста температуры этого элемента.
Пример конкретного выполнения
Устройство контроля 7 устанавливается на пьезоэлектрический излучатель 5, расположенный в корпусе 6 активатора стиральной машины, и подключается проводами 8 к технологической плате 9, соединенной с блоком питания.
При подаче питающего напряжения генератор 4 начинает вырабатывать высокочастотный сигнал. Сигнал подается на пьезоэлектрический излучатель 5, который начинает вырабатывать механические колебания с частотой, соответствующей частоте подводимого высокочастотного сигнала. Из-за механических напряжений, а также внутренних потерь, пьезоэлектрический излучатель 5 начинает разогреваться. Блок сравнения 3 вырабатывает контрольный ток величиной 1 мА, который протекает через база-эмиттерный переход биполярного транзистора 2. Напряжение, образующееся на нем, поступает на один вход блока сравнения 3. На второй вход блока сравнения 3 поступает напряжение с опорного источника напряжения 1, величина которого соответствует значению, образующемуся на переходе биполярного транзистора 2 при заданной температуре. При достижении общей температуры пьезоэлектрического излучателя 5, которая складывается из температуры рабочей среды и саморазогрева, превышающей заданное значение, результирующий сигнал, образующийся на выходе блока сравнения 3, подается на блокирующий вход генератора высокочастотного генератора 4, происходит отключение генератора высокочастотного сигнала и тем самым достигается снижение температуры. При достижении установленного значения температуры генератор снова включается в работу.
Совокупность существенных признаков настоящей полезной модели позволяет увеличить срок эксплуатации устройства за счет исключения перегрева при эксплуатации в среде с температурой выше предельного эксплуатационного значения.
Заявляемая полезная модель соответствует критерию «промышленная применимость», поскольку она может быть многократно произведена и использована по своему назначению с достижением указанного технического результата. Все используемые в конструкции устройства материалы являются известными и промышленно выпускаемыми. Изготовление устройства контроля пьезоэлектрического излучателя осуществляется на базе известного оборудования, материалов и технологий.
Заявляемая полезная модель обладает ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков. Наличие новых отличительных существенных признаков свидетельствует о соответствии заявляемой полезной модели критерию патентоспособности «новизна».
Недостатком такого решения является необходимость подбора величины опорной емкости для каждого излучателя, отбор части мощности подаваемого высокочастотного сигнала от пьезоэлектрического преобразователя и саморазогрев опорной емкости от протекающего по ней тока, что в условиях массового производства ультразвуковых стирающих устройств неприемлемо.
Раскрытие сущности полезной модели
Техническая задача направлена на создание дешевого и надежного устройства контроля температуры для защиты от перегрева пьезоэлектрического излучателя для массового производства.
Технический результат заключается в увеличении срока эксплуатации пьезоэлектрического излучателя.
Технический результат достигается тем, что в устройстве контроля температуры пьезоэлектрического излучателя, установленном на пьезоэлектрическом излучателе, содержащем узел выделения информационного сигнала, согласно предложенному решению, в качестве узла выделения информационного сигнала используется биполярный транзистор и источник опорного напряжения, которые подключены к входу блока сравнения, который вырабатывает контрольный ток, протекающий через база-эмиттерный переход биполярного транзистора, выход блока сравнения соединен с блокирующим входом генератора, подключенным к пьезоэлектрическому излучателю.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства контроля температуры пьезоэлектрического излучателя, на фиг. 2 представлен активатор ультразвуковой стиральной машины, снабженный устройством контроля температуры.
Осуществление полезной модели
Устройство контроля температуры пьезоэлектрического излучателя включает источник опорного напряжения 1, биполярный транзистор 2, которые подключены к входу блока сравнения 3, выход которого соединен с генератором высокочастотного сигнала 4, подключенным к пьезоэлектрическому излучателю 5.
Работа устройства
Электрический сигнал, снимаемый с биполярного транзистора 2, поступает на блок сравнения 3, который производит сравнение полученного сигнала с напряжением, поступающим с источника опорного напряжения 1. В случае превышения температуры пьезоэлектрического излучателя 5 выше ранее настроенного значения, блок сравнения 3 вырабатывает блокирующий сигнал, который поступает на генератор высокочастотного сигнала 4, тем самым останавливая его, что приводит к прекращению роста температуры этого элемента.
Пример конкретного выполнения
Устройство контроля 7 устанавливается на пьезоэлектрический излучатель 5, расположенный в корпусе 6 активатора стиральной машины, и подключается проводами 8 к технологической плате 9, соединенной с блоком питания.
При подаче питающего напряжения генератор 4 начинает вырабатывать высокочастотный сигнал. Сигнал подается на пьезоэлектрический излучатель 5, который начинает вырабатывать механические колебания с частотой, соответствующей частоте подводимого высокочастотного сигнала. Из-за механических напряжений, а также внутренних потерь, пьезоэлектрический излучатель 5 начинает разогреваться. Блок сравнения 3 вырабатывает контрольный ток величиной 1 мА, который протекает через база-эмиттерный переход биполярного транзистора 2. Напряжение, образующееся на нем, поступает на один вход блока сравнения 3. На второй вход блока сравнения 3 поступает напряжение с опорного источника напряжения 1, величина которого соответствует значению, образующемуся на переходе биполярного транзистора 2 при заданной температуре. При достижении общей температуры пьезоэлектрического излучателя 5, которая складывается из температуры рабочей среды и саморазогрева, превышающей заданное значение, результирующий сигнал, образующийся на выходе блока сравнения 3, подается на блокирующий вход генератора высокочастотного генератора 4, происходит отключение генератора высокочастотного сигнала и тем самым достигается снижение температуры. При достижении установленного значения температуры генератор снова включается в работу.
Совокупность существенных признаков настоящей полезной модели позволяет увеличить срок эксплуатации устройства за счет исключения перегрева при эксплуатации в среде с температурой выше предельного эксплуатационного значения.
Заявляемая полезная модель соответствует критерию «промышленная применимость», поскольку она может быть многократно произведена и использована по своему назначению с достижением указанного технического результата. Все используемые в конструкции устройства материалы являются известными и промышленно выпускаемыми. Изготовление устройства контроля пьезоэлектрического излучателя осуществляется на базе известного оборудования, материалов и технологий.
Заявляемая полезная модель обладает ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков. Наличие новых отличительных существенных признаков свидетельствует о соответствии заявляемой полезной модели критерию патентоспособности «новизна».
Claims (1)
- Устройство контроля температуры пьезоэлектрического излучателя, установленное на пьезоэлектрическом излучателе, содержащее узел выделения информационного сигнала, отличающееся тем, что в качестве узла выделения информационного сигнала используется биполярный транзистор и источник опорного напряжения, которые подключены к входу блока сравнения, который вырабатывает контрольный ток, протекающий через база-эмиттерный переход биполярного транзистора, выход блока сравнения соединен с блокирующим входом генератора, подключенным к пьезоэлектрическому излучателю.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU216349U1 true RU216349U1 (ru) | 2023-01-31 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5803362A (en) * | 1995-08-03 | 1998-09-08 | Miat S.P.A. | Ultrasonic aerosol apparatus |
| US20090036914A1 (en) * | 2007-07-31 | 2009-02-05 | Houser Kevin L | Temperature controlled ultrasonic surgical instruments |
| RU132889U1 (ru) * | 2013-06-04 | 2013-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр ультразвуковых технологий" | Устройство контроля температуры ультразвуковых пьезопреобразователей |
| RU147683U1 (ru) * | 2014-05-06 | 2014-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)" (СПбГЭТУ) | Медицинский термометр |
| RU170297U1 (ru) * | 2015-05-14 | 2017-04-19 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение " Институт экспериментальной медицины" (ФГБНУ " ИЭМ") | Медицинский электронный термометр с диодным датчиком |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5803362A (en) * | 1995-08-03 | 1998-09-08 | Miat S.P.A. | Ultrasonic aerosol apparatus |
| US20090036914A1 (en) * | 2007-07-31 | 2009-02-05 | Houser Kevin L | Temperature controlled ultrasonic surgical instruments |
| RU132889U1 (ru) * | 2013-06-04 | 2013-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр ультразвуковых технологий" | Устройство контроля температуры ультразвуковых пьезопреобразователей |
| RU147683U1 (ru) * | 2014-05-06 | 2014-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)" (СПбГЭТУ) | Медицинский термометр |
| RU170297U1 (ru) * | 2015-05-14 | 2017-04-19 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение " Институт экспериментальной медицины" (ФГБНУ " ИЭМ") | Медицинский электронный термометр с диодным датчиком |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6615329B2 (ja) | パワー半導体モジュールの損傷レベル又は寿命予測を推定する方法及びデバイス | |
| JP6910230B2 (ja) | パワーモジュールのジャンクション温度測定方法 | |
| CN101983322B (zh) | 温度检测电路 | |
| CN103207362B (zh) | 用于实时监测igbt器件的操作状态的系统和方法 | |
| JP3653516B2 (ja) | 単相モータ用駆動回路、及び単相モータの駆動方法 | |
| US7696703B2 (en) | Driving circuit for light-emitting diode | |
| WO2017133150A1 (zh) | 电磁加热装置及其加热控制电路和低功率加热控制方法 | |
| CN101144741A (zh) | 温度检测装置 | |
| CN103840434B (zh) | 一种用于功率模块的过温保护电路 | |
| US8860351B2 (en) | Fan speed control circuit | |
| RU216349U1 (ru) | Устройство контроля температуры пьезоэлектрического излучателя | |
| KR20150120930A (ko) | 지능형 전자경음기 및 그 실행 방법 | |
| JP5427633B2 (ja) | ゲート駆動装置 | |
| TW201014152A (en) | Systems and methods of controlling a fan in an electronic system | |
| TWI727806B (zh) | 熱感測器及晶片 | |
| CN102620843A (zh) | 芯片过温监测器 | |
| Wang et al. | SiC device junction temperature online monitoring | |
| WO2015012401A1 (ja) | スピーカ制御装置 | |
| Ruthardt et al. | Closed loop junction temperature control of power transistors for lifetime extension | |
| JP5310219B2 (ja) | 物理量検出装置 | |
| Sharma et al. | Online junction temperature monitoring of wide bandgap power transistors using quasi turn-on delay as TSEP | |
| CN203206448U (zh) | 一种机动车喇叭长时间鸣叫时的保护电路 | |
| JP2005354812A (ja) | インバータ装置 | |
| JP2022037262A (ja) | 半導体装置 | |
| TW201504604A (zh) | 功率元件溫度監視器 |