SU906332A1

SU906332A1 - Electrostatic electroacoustic transducer

Info

Publication number: SU906332A1
Application number: SU782653573A
Authority: SU
Inventors: В.А. Маркелов; А.А. Барановский; И.Д. Кухарев
Original assignee: Предприятие П/Я А-3732
Priority date: 1978-07-31
Filing date: 1978-07-31
Publication date: 1992-01-23

Abstract

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий неподвижный и подвижный электроды и гибкие опоры между ними, о тлицающийс тем, что, с целью повышени эффективности преобразовани в режиме приема-излучени и упрощени конструкции, гибкие опоры выполнены в виде регул рных или нерегул рных выступов, образованных на подвижном электроде и обращенных в сторону неподвижного электрода.ELECTROSTATIC ELECTROACOUSTIC CONVERTER containing fixed and movable electrodes and flexible supports between them, due to the fact that, in order to increase conversion efficiency in the receive-radiation mode and simplify the design, flexible supports are made in the form of regular or irregular protrusions formed on the movable electrode and facing the stationary electrode.

Description

Изобретение относитс к области электромеханических преобразователей, а именно к электростатическим преобразовател м , используемым дл эхо .докационных устройств.This invention relates to the field of electromechanical transducers, namely, to electrostatic transducers used for echoing devices.

Известен электростатический преобразователь , содержащий неподвижный электрод, выполненный из металлической сетки, и неподвижный электрод, выполненный из- металлизированной пленки.A known electrostatic transducer containing a fixed electrode made of a metal grid and a fixed electrode made of a metallized film.

Недостатком известного преобразовател вл етс низкий коэффициент передачи при совмещении функций приема-излучени . Это обусловлено ограничением величины пол ризующего напр жени , от которой зависит эффективность преобразовани . При подаче высокого пол ризующего напр жени под воздействием электростатических сил происходит прит гивание и залипание подвижного электрода с неподвижным, в результате нарушаетс работоспособность преобразовател .A disadvantage of the known converter is the low transmission coefficient when combining the functions of the reception-radiation. This is due to the limitation of the magnitude of the polarizing voltage on which the conversion efficiency depends. When a high polarizing voltage is applied under the influence of electrostatic forces, the moving electrode is immobilized and stuck with a fixed electrode, as a result of which the efficiency of the converter is impaired.

Известен также электростатический электроакустический преобразователь, содержащий неподвижный и подвижный электроды и гибкие опоры между ними.Also known electrostatic electroacoustic transducer, containing a fixed and movable electrodes and flexible supports between them.

Недостатком этого преобразовател Disadvantage of this converter

СО также вл етс низка эффективность CO is also a low efficiency.

о преобразовани , что обусловлено наличием пористой прокладки, расположенной между неподвижным и подвижным conversion, due to the presence of a porous gasket located between the fixed and movable

СлЭ электродами, на которой расположены SLE electrodes on which are located

00 гибкие опоры. Эта прокладка представto л ет собой дополнительное акустическое сопротивление, чем и обусловлены потери акустической мощности.00 flexible supports. This gasket is an additional acoustic impedance, and this is due to the loss of acoustic power.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности преобразовани в режиме приема-излучени и упрощение конструкции устройства.The aim of the invention is to increase the conversion efficiency in the reception-radiation mode and simplify the design of the device.

Поставленна цель достигаетс тем, что гибкие опоры выполнены в виде регул рных или нерегул рных выступов, .образованных на подвижном электроде и обращенных в сторону неподвижного электрода. На чертеже показан продольный раз рез элемента электростатического эле троакустического преобразовател . Преобразователь содержит неподвиж ный электрод 1, подвижный электрод 2 и гибкие опоры 3. Гибкие опоры 3 выполнены в виде выступов, образованных на подвижном электроде, обращенных в сторону неподвижного электрода 1, Выступы могу быть расположены в определенном пор дке (регул рно) или произвольно (нерегул рно). Работает устройство следующим об разом. К электродам 1 и 2 электростатического электроакустического преобразовател прикладываетс посто нно напр жение пол ризации. Возникающа при этом сила электростатического прит -жени между электродами 1 и 2 вызывает упругую деформацию гибких опор 3, что порождает равную по величине силу противодействи . Таким. образом, электростатическа сила прит жени между электродами в значительной мере компенсируетс за счет упругих свойств гибких опор 3. Благодар этому обсто тельству упру гость подвижного электрода 2 преобразовател остаетс практически посто нной в значительном интервале значени напр жени пол ризации. В режиме излучени к электродам 1 и 2 помимо посто нного напр жени пол ризации прикладываетс также и пере манное напр жение возбуждени , величина которого-меньше или равна посто нному напр жению. Под действием возникающей при этом переменной силы электростатического прит жени между электродами 1 и 2 подвижный электрод 2 начинает колебатьс с частотой напр жени возбуждени , излуча в окружающую среду акустические колебани . В режиме приема происходит обратное преобразование. Под воздействием упругих колебаний среды подвижный электрод 2 приходит в колебательное движение, в результате измен етс рассто ние между ним и подвижным электродом 1 , Это в свою очередь, приводит к изменению электрической емкости между электродами 1 и 2, которое преобразуетс в переменную ЗДС, пропорциональную амплитуде колебаний подвижного электрода 2. Эффективность преобразовани в режиме излучени достигаетс благодар применению гибких опор 3, которые позвол ют повысить напр жение пол ризации, в то же самое врем и в режиме приема чувствительность остаетс достаточно высокой , так как отсутствуют дополнительные акустические потери. Изобретение может найти применение в измерительной технике, приборостроении , в частности в акустических уровнемерах и в устройствах дистанционного (беспроводного) управлени радиоэлектронной аппаратурой.This goal is achieved by the fact that the flexible supports are made in the form of regular or irregular protrusions formed on the movable electrode and facing towards the fixed electrode. The drawing shows a longitudinal section of the element of an electrostatic electroacoustic transducer. The transducer contains a stationary electrode 1, a movable electrode 2 and flexible supports 3. Flexible supports 3 are made in the form of protrusions formed on the movable electrode facing the fixed electrode 1. The projections can be arranged in a certain order (regularly) or arbitrarily ( irregularly). The device works as follows. A constant polarization voltage is applied to electrodes 1 and 2 of an electrostatic electroacoustic converter. The resulting force of electrostatic pretension between electrodes 1 and 2 causes elastic deformation of the flexible supports 3, which gives rise to an equal magnitude of the resistance. So Thus, the electrostatic force of attraction between the electrodes is largely compensated for by the elastic properties of the flexible supports 3. Due to this circumstance, the elasticity of the moving electrode 2 of the converter remains almost constant in a considerable range of polarization voltage values. In the radiation mode, in addition to a constant polarization voltage, an alternating excitation voltage is also applied to the electrodes 1 and 2, the magnitude of which is less than or equal to the constant voltage. Under the effect of the electrostatic attraction variable force arising between electrodes 1 and 2, the movable electrode 2 begins to oscillate at an excitation voltage frequency, emitting acoustic oscillations into the environment. In receive mode, the inverse transform occurs. Under the influence of elastic oscillations of the medium, the movable electrode 2 comes into oscillatory motion, as a result, the distance between it and the movable electrode 1 changes. This in turn leads to a change in the electrical capacitance between the electrodes 1 and 2, which is transformed into a variable SDS proportional to the amplitude oscillations of the moving electrode 2. The conversion efficiency in the radiation mode is achieved by using flexible supports 3, which allow increasing the polarization voltage, at the same time in the receiving mode and the sensitivity remains quite high, since there are no additional acoustic losses. The invention can find application in measuring equipment, instrument making, in particular, in acoustic level gauges and in devices for remote (wireless) control of electronic equipment.

Claims

ELECTROSTATIC ELECTRO-.

ACOUSTIC TRANSDUCER containing fixed and movable electrodes and flexible supports between them, characterized in that, in order to increase the conversion efficiency in the receive-radiation mode and simplify the design, flexible supports are made in the form of regular or irregular protrusions formed on the movable electrode and facing the stationary electrode.