На фиг. 1-4 представлены варианты выиолнсни пьезоэлемента; на фиг. 5 и 6 - иопсрсчное сечение ньезоэлементов, выполненное соответствеино на фиг. 1, 2 и па фиг. 3,4 (стрелками обозначено направлепие электрических полей). ..- Пьезоэлемент, выполненный из пьезоэлектрического материала с направлением ширины вдоль пол рной осп X пьезоэлсктрпка, снабжен расположеипымп на каждой из двух наибольших противоположных стороп 1 и 2 направленными вдоль длпны пьезоэлемента электродными иокрытп ми в форме трех полос 3-5, причем одпа из полос 4 расположена посередине ньсзоэлемента, а две другие полосы 3 и 5 - у краев. При этом средние полосы 4 и краевые полосы 3 и 5 соединены соответственно с контактными площадками 6 и 7, размещенными в узлах изгпбпых колебаний пьезоэлемеита (фиг. 1, 2). Кроме того, иьезоэлемепт может быть разделен вдоль длины прорезью на две части 8 и 9 с симметричным расиоложением на них электродных покрытий в внде иолос 3-5 (фиг. 3, 4). Пьезоэлемент работает следующим образом . При выиолненни пьезоэлемента (фиг. 1, 2), когда к электродным покрыти м в виде краевых полос 3 и 5 приложен положительный потенциал , а к электродным покрыти м в виде средней полосы 4 - отрицательный потенциал, упругую деформацию пьезоэлемента создают только составл ющие электрического пол , направленные вдоль пол рной оси X пьезоэлектрика (фиг. 5). Следовательно, при подаче переменного напр жени в правой и левой половииах пьезоэлемента в любой момент времени деформации будут противоиоложны п соответственно удлинение одной половины стержн прп одповременном укорочении другой вызывает изгибные колебани стержи , собственна резонансна частота которых пропорциональна щирине и обратно иронорциональна квадрату длины. Почти все поле в иьезоэлементе направлено вдоль пол рпой оси, по сосредоточено вблизи поверхностей, поэтому толщина пьезоэлемента может быть сЗЧцественно уменьгнена. что приводит к уменьшению трудоемкости его изготовлени , уменьшению расхода материала. При разделении пьезоэлемепта вдоль длины прорезью на две части 8 и 9 (фиг. 3, 4) с симметричным расположением электродпых покрытий на этих част х в любой момент времеии в каждой из них действуют электрические пол , направленные встречно вдоль оси А (фиг. 6), что создает нротивопо.тожиые деформации сжати - раст жени по длине в обеих част х 8, 9 и приводит к изгибным колебани м каждой пз них, происход щим в противофазе, что создает уравиовешенную динамическую систему. При этом понижаетс рабочий диапазон частот пьезоэлемента. В результате уменьшени массы металла, папесенного па пьезоэлемепт (вынолнепие электродных покрытий в виде узких полос), умеиьшаютс активные потери, старение и повышаетс стабильность частоты. Ф о р м у л а и 3 о б р е т е п и 1. Пьезоэлемент, выполненный из пьезоэлектрпческого материала с направлением щирины вдоль пол рной оси пьезоэлектрика, снабженный электродными иокрыти ми в форме иолос вдоль длины пьезоэлемента, расположенных на двух наибольших противоположных его сторонах, и контактными площадками , размещенными в узлах изгибных колебаПИЙ пьезоэлемента и соединенными с электродными покрыти ми, отличающийс тем, что, с целью повыщенн стабильности частоты и упрощени изготовлени , электродное нокрытие па каждой из двух сторон пьезоэлемента состоит из трех полос, одна из которых расположепа посередине пьезоэлемеита, а две другие - у краев, при этом средние и краевые полосы соединены соответственно с разными контактными площадками. 2. Пьезоэлемепт поп. 1, о т л и ч а ю щ и и с тем, что, с целью поиижепи рабочего диапазона частот, Пьезоэлемент разделен вдоль длины прорезью иа две части с симметричным расположением электродных покрытий па обеих част х. Источннки информации, прии тые во внимание при экспертизе 1. Патент Великобритании № 1340835. кл. П1Е, оиублик. 1973. 2. Патент США i 3683213, кл. 310-9.6, онублик. 1972.FIG. 1-4 shows the variants of the piezoelectric element; in fig. 5 and 6 is a cross section of the heavy elements, made in accordance with FIG. 1, 2 and pa of FIG. 3,4 (arrows indicate the direction of the electric fields). ..- A piezoelectric element, made of a piezoelectric material with a width direction along the polar pox X of the piezoelectric element, is provided with electrodepoints on each of the two largest opposite sides 1 and 2 directed along the piezoelectric element in the form of three strips 3-5, and one of the strips 4 is located in the middle of the lower element, and the other two bands 3 and 5 - at the edges. In this case, the middle strips 4 and the edge strips 3 and 5 are connected, respectively, with the contact pads 6 and 7, located in the nodes of izbpbpy oscillations of piezoelemite (Fig. 1, 2). In addition, an element can be divided along the length of the slot into two parts 8 and 9 with a symmetric arrangement of electrode coatings on them in the inside of 3-5 (Fig. 3, 4). The piezoelectric element works as follows. When the piezoelectric element is formed (Figs. 1, 2), when a positive potential is applied to the electrode coatings in the form of edge bands 3 and 5, and only the electric field components to the electrode coatings in the form of a middle band 4 are negative potential. directed along the polar axis X of the piezoelectric (Fig. 5). Consequently, when applying alternating voltage in the right and left halves of the piezoelectric element at any time, the deformation will be anti-positive and, accordingly, the elongation of one half of the rod, while shortening the other, causes bending vibrations of the rod, whose natural resonant frequency is proportional to the width and inversely square to the length. Almost the entire field in the element is directed along the half of the axis, along the center is concentrated near the surfaces, so the thickness of the piezoelectric element can be significantly reduced. which leads to a decrease in the complexity of its manufacture, a decrease in material consumption. When the piezoelempeta is divided along the length of the slot into two parts 8 and 9 (Fig. 3, 4) with a symmetric arrangement of electrodynamic coatings on these parts, at each moment of time in each of them electric fields act oppositely directed along the A axis (Fig. 6). This creates a lateral deformation of compression — stretching in length in both parts 8, 9 and leads to bending oscillations of each of them, which occur in antiphase, which creates a balanced dynamic system. This decreases the working frequency range of the piezoelectric element. As a result of the decrease in the mass of the metal, which is attached to the piezoelement (carrying out electrode coatings in the form of narrow strips), active losses, aging and frequency stability are improved. Fo rumula and 3 o f e p e n i 1. A piezoelectric element made of piezoelectric material with a broadening direction along the polar axis of the piezoelectric, equipped with electrode orolos in the form of an electrode along the piezoelectric element located on the two largest opposite its sides, and contact pads placed in the nodes of bending oscillations of the piezoelectric element and connected to the electrode coatings, characterized in that, in order to increase frequency stability and simplify manufacturing, The sides of the piezoelectric element consist of three bands, one of which is located in the middle of the piezoelement, and the other two are located at the edges, while the middle and edge bands are connected to different contact pads, respectively. 2. Piezoelept pop. 1, so that, in order to follow the working frequency range, the Piezo Element is divided along the length by a slit and two parts with a symmetrical arrangement of the electrode coatings in both parts. Sources of information taken into account during the examination 1. UK patent number 1340835. cl. P1E, aublik. 1973. 2. US Patent i 3683213, cl. 310-9.6, onlib. 1972.
2 I2 I
г g
ffViis JffViis J
2 2
J SJ s
Фиг 5Fig 5