SU1059707A1 - Bimorphous converter - Google Patents

Bimorphous converter Download PDF

Info

Publication number
SU1059707A1
SU1059707A1 SU823395013A SU3395013A SU1059707A1 SU 1059707 A1 SU1059707 A1 SU 1059707A1 SU 823395013 A SU823395013 A SU 823395013A SU 3395013 A SU3395013 A SU 3395013A SU 1059707 A1 SU1059707 A1 SU 1059707A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
external electrodes
parallel
converter
electrode
electrodes
Prior art date
Application number
SU823395013A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Федорович Терещенко
Original Assignee
Tereshchenko Anatolij F
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 Tereshchenko Anatolij F filed Critical Tereshchenko Anatolij F
Priority to SU823395013A priority Critical patent/SU1059707A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1059707A1 publication Critical patent/SU1059707A1/en

Links

Landscapes

  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

БИМОРФНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ,, соде жаций две соединенные, между собой пьезопластины, электрические оси которых параллельны, пр моугольные внутренний и четыре одинаковых внешних электрода, расположенные параллельно внутреннег гу электроду попарно на противоположных поверхност х , причем раздел к цие их токонепровод цие промежутки одинаковы и расположены один над другим, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  силы, внутренний электрод разделен на две равные части токонепровод щим промежутком , расположенным симметрично токонепровод щим промежуткам внешних электродов , при этом кажда  часть внутреннего электрода электрически соединена с двум  внешними электродами, расположенными на противоположных част х пьезопластин.. S сл :о BIMORPHIC CONVERTER, of the contents, are two interconnected piezoplates, whose electrical axes are parallel, rectangular inner and four identical outer electrodes parallel to the inner electrode in pairs on opposite surfaces, and the sections for their current nonconducting gaps are the same and the same over the other, characterized in that, in order to improve the accuracy of force measurement, the inner electrode is divided into two equal parts by a non-conducting gap located with mmetrichno tokoneprovod intervals conductive external electrodes, wherein each part of the internal electrode is electrically connected to two external electrodes located on opposite portions of piezoceramic plates seq .. S: about

Description

Изобретение относитс  к пьезЬэЯВк трическим преобразовател м, предназначенньлм , в частности, дл  измерени  механических сил или массы предмета. Известны биморфные пьеэопреобразо ватели, содержащие две соединенные , вместе пластины из пьезоэлектрика (в дальнейшем, пьезопластины) с одинако вой ориентацией кристаллографических осей или одинаковой пол ризацией, .; снабженные внутренним и двум  внешни ми электродами, нанесенными по всей поверхности широких граней пьезоплас тин l Недостатком данных пьезопреобразо вателей  вл етс  нестабильность коэф фициента преобразовани  консольно приклс1дываемой силы в электрический сигнал при вариаци х точки ее приложени . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  би морфный пьезопреобразователь, содержгидий две соединенные вместе пр моугольные одинаково ориентированные пьезопластины, снабженные внутренним электродом и двум  внешними электродами , нанесенными на широкие грани пвезопластин по.всей поверхности за исключением двух узких промежутков, расположенных один против другого и раздел ющих каждый из внешних, электродов на две части 2J. . Однако зависимость коэффициента преобразовси1и  консольно прикладывае мой силы в электрический сигнал при ;смещении места приложени  силы на продольной оси преобразовател  при;водит к низкой точности измерени  Ьил. Цель изобретени  - повкаиение точности измерени  консольно прикладываемой к биморфному пьезопреобразователю силы при вариаци х точки ее приложени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователе, содержащем две соединенные между собой пьезопластины , электрические оси которых параллельны, пр моугольные внутренний и четыре одинаковых внешних электрода, попарно расположенные параллельно внутреннему электроду на противоположных поверхност х, причем раздел ющие их токонепровод щие промежутки одинаковы, и расположены оди над другим, внутренний электрод разделен на две равные части токонепровод щим промежутком, расположенным симметрично токонепровод щим промёжуткам внешних электродов, при этом кажда  часть внутреннего-электрода электрически соединена с двум  внешними электродами, расположенными на противоположных част х пьезопластин. На фиг.1 представлен биморфный пьезопреобразователь,общий вид,в разрезе; на фиг.2 - то же, вид сверху. Биморфный пьезопреобразователь содержит две соединенные вместе пр моугольные пьезопластины 1 и 2 с нанесенными электродами. Пьезопластины представл ют собой, в частности, Т( срезы кварца с параллельным направлением их кристаллографических осей, причем длина пьезопластины совпадает с механической осью кристалла, ширина - с оптической, а толщина - с электрической осью, имеющей, например , положительное направление от пластины 2 к пластине 1.При изготовлении пластин из пол ризованной керамики указанное направление имеет пол ризаци  пьезопластины в преобразователе . Пьезопластины снабжены двум  группами (секци ми) электродов пр моугольной формы, расположенных симметрично относительно продольной оси. Первую группу электродов составл ет внутренний электрод 3 и два внешних электрода 4 и 5, нанесенных на главные грани пьезопластин один напротив другого. Вторую группу электродов составл ют внутренний электрод 6 и два Внешних электрода 7 и 8, нанесенных на главные поверхности пьезопластин один напротив другого. Внешние электроды 4, 5, 7 и 8 имеют одинаковые размеры по длине и ширине. Электроды 3-8 разделены токонепровод щими промежутками 9, 10 и 11, имеющими одинаковую длину и ширину и расположенными один против другого в направлении , перпендикул рном широким гран м пьезопреобразовател . Внутренние электроды 3 и 6 могут не доходить до краев пьезопластин на каждом конце пьезопреобразовател  с образованием, тем самым, токонепровод щих прогиежутков 12 и 13. Кроме того, длина электрода 3 может отличатьс  от длины электрода 6. L Электроды 4, 5, 7 и 8 вместе с токонепровод щими промежутками 9 и 11 занимают центральную доминирующую по длине часть пьезопреобразовател . Свободные от электродов концевые участки пьезопреоб1 азовател   вл ютс  местом приложени  измер емых сил или взвешиваемых предметов (например, на правом конце) и посадочным местом дл  закреплени  преобразовател  (соответственно, его левого конца) в неподвижной опоре - корпусе датчика. Промежутки 9-11, а также промежутки 12 и 13 между пластинами заполнены электроизол ционным материалом (а частности, клеем), близким по механическим свойствам и температурному коэффициенту линейного расThis invention relates to piezoelectric transducers designed, in particular, to measure the mechanical forces or mass of an object. Bimorphic piezoelectric transducers are known that contain two connected, together, plates of a piezoelectric (hereafter, piezoplates) with the same orientation of the crystallographic axes or the same polarization,.; provided with internal and two external electrodes applied over the entire surface of wide faces of piezoplat tins l The disadvantage of these piezotransducers is the instability of the coefficient of conversion of the console applied voltage to an electrical signal with variations in its application point. The closest in technical essence to the proposed invention is a bi-morphic piezoelectric transducer containing two jointly connected rectangular equally oriented piezoplates equipped with an internal electrode and two external electrodes deposited on the wide faces of pezoplastins all over the surface except for two narrow gaps located one opposite the other. and separating each of the outer, electrodes into two parts 2J. . However, the dependence of the coefficient of conversion of a cantilever applied force into an electrical signal at; displacement of the place of application of force on the longitudinal axis of the transducer when; leads to a low measurement accuracy of Ly. The purpose of the invention is the perturbation of the measurement accuracy of a cantilever force applied to a bimorph piezotransducer with variations in its application point. The goal is achieved by the fact that in a converter containing two interconnected piezoplates, the electrical axes of which are parallel, rectangular inner and four identical outer electrodes, are arranged in pairs parallel to the inner electrode on opposite surfaces, the spacing between them being nonconductive, and the same located one above the other, the internal electrode is divided into two equal parts by a current-conducting gap, located symmetrically to the current-non-conducting space external electrodes, wherein each part of the internal electrode is electrically connected to two external electrodes located on opposite parts of the piezoplates. Figure 1 shows the bimorph piezoelectric transducer, general view, in section; figure 2 is the same, top view. The bimorph piezoelectric transducer contains two rectangular piezoplates 1 and 2 connected together with deposited electrodes. Piezoplates are, in particular, T (quartz sections with parallel direction of their crystallographic axes, the piezoplate length coincides with the mechanical axis of the crystal, the width with the optical axis, and the thickness with the electric axis having, for example, a positive direction from the plate 2 to plate 1. In the manufacture of plates made of polarized ceramics, this direction has a polarization of the piezoplates in the converter. The piezoplates are provided with two groups (sections) of rectangular electrodes located symmetrically with respect to the longitudinal axis. The first group of electrodes is the inner electrode 3 and two outer electrodes 4 and 5, which are deposited on the main faces of the piezoelectric plates, one opposite the other. The second group of electrodes are the inner electrode 6 and two Outer electrodes 7 and 8, deposited on the main the surfaces of piezoplates are opposite one another. The outer electrodes 4, 5, 7 and 8 have the same dimensions in length and width. The electrodes 3–8 are separated by current-conducting gaps 9, 10 and 11, having the same length and width and located dynes against another in a direction perpendicular to the wide faces of the piezoelectric transducer m. The inner electrodes 3 and 6 may not reach the edges of the piezoplates at each end of the piezoelectric transducer to form current-conducting cords 12 and 13. In addition, the length of the electrode 3 may differ from the length of the electrode 6. L Electrodes 4, 5, 7 and 8 together with the current-conducting gaps 9 and 11, occupy the central part of the piezotransducer that dominates in length. The electrode-free end sections of the piezoelectric transducer are the place of application of the measured forces or weighed objects (for example, at the right end) and the seat for fixing the converter (respectively, its left end) in the fixed support - sensor housing. Gaps 9–11, as well as gaps 12 and 13 between the plates, are filled with electrically insulating material (and, in particular, glue) that are close in mechanical properties and temperature coefficient of linear distribution.

Claims (1)

БИМОРФНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ,, содержащий две соединенные между собой пьезопластины, электрические оси которых параллельны, прямоугольные внутренний и четыре одинаковых внешних электрода, расположенные параллельно внутреннему электроду попарно на противоположных поверхностях, причем разделяющие их токонепроводящие промежутки одинаковы и расположены один над другим, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения силы, внутренний электрод разделен на две равные части токонепроводящим, промежутком, расположенным симметрично токонепроводящим промежуткам внешних электродов, при этом каждая часть внутреннего электрода электрически соединена с двумя внешними электродами, расположенными на противоположных частях пьезопластин. © ω с фиг. 1BIMORPHIC CONVERTER, containing two connected piezoelectric plates, the electric axes of which are parallel, the rectangular inner and four identical external electrodes located parallel to the inner electrode in pairs on opposite surfaces, and the current-conducting gaps separating them are the same and located one above the other, characterized in that, in order to increase the accuracy of measuring the force, the inner electrode is divided into two equal parts by a non-conductive, gap located symmetrically non-conductive gaps on the external electrodes, wherein each part of the internal electrode is electrically connected to two external electrodes positioned on opposite sides of piezoceramic plates. © ω from FIG. 1
SU823395013A 1982-02-01 1982-02-01 Bimorphous converter SU1059707A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823395013A SU1059707A1 (en) 1982-02-01 1982-02-01 Bimorphous converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823395013A SU1059707A1 (en) 1982-02-01 1982-02-01 Bimorphous converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1059707A1 true SU1059707A1 (en) 1983-12-07

Family

ID=20996890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823395013A SU1059707A1 (en) 1982-02-01 1982-02-01 Bimorphous converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1059707A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Туричин A.M. Электрические измерени неэлектрических величин. М.-Л., 1966, с. 61. 2. Патент US № 3603921, кл. 340-10, 1971 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4885783A (en) Elastomer membrane enhanced electrostatic transducer
US3349259A (en) Piezoelectric pressure transducer
US4431935A (en) Sensor structure incorporating multiple piezoelectric generators
US3727084A (en) Accelerometer utilizing shear responsive x-cut lithium niobate
US4443729A (en) Piezoceramic bender element having an electrode arrangement suppressing signal development in mount region
US3281613A (en) Piexoelement, in particular for piezoelectric force measuring instruments
US4317059A (en) Acceleration and temperature compensated piezoelectric bi-resonator
CA1202352A (en) Piezoelectric displacing device
US3405289A (en) Switch
SU1059707A1 (en) Bimorphous converter
US3109153A (en) Adjustable piezoelectric wave filter having two resonance peaks
CA1036717A (en) Device for monitoring the position, the intensity, uniformity and directivity of an ionizing radiation
US6016024A (en) Piezoelectric component
RU96111310A (en) PIEZO ELECTRIC LINEAR STEP-BY-STEP ENGINE (OPTIONS)
USRE29559E (en) Compression accelerometer utilizing a lithium niobate piezoelectric crystal
JPS5642418A (en) Bulk wave piezoelectric resonator device
US2536802A (en) Accelerometer
CN210199140U (en) Piezoelectric sensor
US4458292A (en) Multiple capacitor transducer
JP5076657B2 (en) Double tuning fork type vibration element and acceleration detection unit for stress sensitive sensor
SU746217A1 (en) Pressure sensor
SU1435966A1 (en) Force cell
SU1761302A1 (en) Vibropack
SU1187078A1 (en) Apparatus for measuring value of ceramic element piezoelectric modulus
RU2796268C2 (en) Mechanical sensor