SU640385A1

SU640385A1 - Piezoelectric displacement transducer

Info

Publication number: SU640385A1
Application number: SU762383942A
Authority: SU
Inventors: Юрий Амаякович Едигарян
Original assignee: Предприятие П/Я А-1376
Priority date: 1976-07-14
Filing date: 1976-07-14
Publication date: 1978-12-30

Description

1one

Изобретение относитс к точному приборостроению и машиностроению и может быть иснользовано в узлах высокоточных микроперемещений различных контрольноизмерительных нриборов, металлорежущих станков и других машин.The invention relates to precision instrument making and mechanical engineering and can be used in high-precision microdissend assemblies of various measuring instruments, machine tools and other machines.

Известны пьезоэлектрические преобразователи перемещений 1.Known piezoelectric transducers movements 1.

Несмотр на щирокие пределы обеспечиваемых перемещений применение этих преобразователей в качестве силовых исиолнительных оргапов приводных устройств дл точных микроперемещений и микропередач ограпичеио из-за малого значени и иестабпльности величины развиваемого усили .Despite the wide limits of movement provided, the use of these transducers as power and ancillary actuators for precise micro-movements and micro-transmissions is limited due to the small value and unstable strength of the developed force.

Известен иьезоэлектрический преобразователь микроперемещений, содержащий осиование , два стержн , один из которых вл етс пьезоэлектрическим, соединенные между собой ио одним концам жесткой перемычкой и расположенные по одну сторону от неремычки, а к противоположному коицу одиого из стержией присоединен перемещаемый объект 2.The known microelectric transceiver contains an axis, two rods, one of which is piezoelectric, interconnected by one end of a rigid jumper and located on one side of the non-tongue, and a movable object 2 is attached to the opposite shaft of the rod.

Целью изобретени вл етс улучщение термокомпенсации иреобразовател в широком диапазоне измененн темнературы.The aim of the invention is to improve the temperature compensation of the transducer in a wide range of modified temperature.

Поставленна цель достигаетс тем, что второй стержень выполнен также из пьезоэлектрического материала и второй его конец присоединен к основан1по, причем продольные размеры обоих стержней равны; преобразователь выполнен в виде трубки, внутри которой соосно к ней расположен стержень.The goal is achieved by the fact that the second rod is also made of a piezoelectric material and its second end is connected to the base, and the longitudinal dimensions of both rods are equal; the converter is made in the form of a tube, inside of which a rod is located coaxially with it.

При такой конструкции преобразовател перемещеип его выходного конца, вызванные тепловым расщирением каждой составной части, равны но величине и направлены в нротпвоположные стороны, поэтому они компенсируют друг друга, а рабочие перемещени , обусловленные обратным пьезоэффектом , направлены в одну сторону и суммируютс .With this design, the transducer displacement of its output end, caused by thermal expansion of each component, is equal in size and directed in the opposite directions, so they compensate each other, and the work movements caused by the inverse piezoelectric effect are directed to one side and summed.

Это иозвол ет примен ть ньезоэлектрические стержни или пакеты любой длины в плироком диапазоне изменени температуры и прп заданной велнчине микроиеремещени в два раза сократить длину преобразовател .This makes it possible to use non-electric rods or packages of any length in the plastic range of temperature variation and for a micro-displacement specified in the microdisplacement to shorten the length of the converter.

Па чертеже представлена конструктивна схема одного из вариантов иредлагаемого преобразовател .Pa drawing presents a constructive scheme of one of the options and the proposed Converter.

Преобразователь состоит из двух частей: из трубки 1 и расположенного внутри нее стержн 2. В нлоскости X-Xi они соединены друг с другом с помощью промежуточного элемента 3. В нлоскости У-У трубкаThe converter consists of two parts: from the tube 1 and the rod 2 located inside it. In the X-Xi plane, they are connected to each other by means of an intermediate element 3. In the U-plane plane, the tube

соединена с неподвижным основанием 4, а к концу стержн прикреплен наконечник 5, посредством которого преобразователь соедин етс с перемещаемым объектом. Входные зажимы трубки 1 и стержн 2 соединены параллельно разноименным полюсам.connected to a fixed base 4, and a tip 5 is attached to the end of the rod, by means of which the transducer is connected to a moving object. The input terminals of the tube 1 and the rod 2 are connected in parallel to opposite poles.

Работа преобразовател заключаетс в следующем: при подаче на входные зажимы трубки 1 и стержн 2 напр жени последние , благодар обратному пьезоэлектрическому эффекту, измен ют свои линейные размеры, причем из-за противофазного включени если трубка удлин етс , то стержень укорачиваетс и наоборот. В итоге, перемещени выходного конца преобразовател , получаемые за счет удлинени и укорачивани его составных частей, суммируетс . Перемещени выходного конца, вызванные тепловым расширением каждой составной части, равны по величине и происход т в противоположные стороны. Поэтому они взаимно компенсируютс , в результате чего выходной конец остаетс неподвижным , т. е. в плоскости У-У положение выходного конца стержн 2 не измен етс относительно основани 4, в широком диапазоне изменени температуры.The operation of the converter is as follows: when applied to the input terminals of the tube 1 and the rod 2, the latter, due to the inverse piezoelectric effect, change their linear dimensions, and due to antiphase activation, if the tube is lengthened, the rod is shortened and vice versa. As a result, the movements of the output end of the converter, obtained by lengthening and shortening its components, are summarized. The displacements of the output end caused by the thermal expansion of each component are equal in magnitude and occur in opposite directions. Therefore, they are mutually compensated, with the result that the output end remains stationary, i.e. in the Y-V plane, the position of the output end of the rod 2 does not change relative to the base 4, over a wide range of temperature variations.

Claims

1. Piezoelectric Microdisplay Transducer, containing 1 st base

and two rods, one of which is piezoelectric, interconnected at one end by a rigid jumper and located on one side of the jumper, and to the opposite end of one

A movable object is attached from the rods, characterized in that, in order to improve thermal cooling in a wide range of temperature variations, the second rod is also made of a piezoelectric material and its second end is attached to the base, and the longitudinal dimensions of both rods are equal.

2. A transducer according to claim 1, characterized in that it is made in the form of a tube, inside of which a rod is located coaxially with it.

Sources of information taken into account in the examination

1. Pateit USA No. 3902084, cl. 310-8.1, publ. 1975.

2. US patent number 3952215, class. 310-8.1, publ. 1976.