UA12400U - Piezoelectric mechanical-electric transducer - Google Patents

Description

Опис винаходу

Корисна модель належить до вимірювальної техніки, та може використовуватися у промисловості та 2 лабораторній практиці.

Відомий п'єзоелектричний перетворювач механічних величин, що містить п'єзоелемент з електродами та два узгоджувальних підсилювачі, причому використовуються підсилювач заряду та підсилювач напруги див. Патент

України Мо34316А, 50111/16, С0О1Р15/09, опубл. 1502.01, Бюл. Мо11.

Недоліком цього перетворювача є порівняно невисока точність вимірювання.

Відомий п'єзоелектричний перетворювач механічних величин, що містить п'єзоелемент з електродами та два узгоджувальних підсилювачі |див. Патент України Мо34317А, (3011 1/16, З0О1Р15/09, опубл. 15.02.01, Бюл. Мо11.

Недоліком цього перетворювача є порівняно невисока точність вимірювання.

Вказаний перетворювач найбільше близький по технічній сутності до того, який заявляється, і вибраний в якості прототипу. 19 В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення п'єзоелектричного перетворювача механічних величин шляхом використання двох узгоджувальних підсилювачів, один з яких підсилювач заряду, а інший підсилювач напруги, використання п'єзоелемента у вигляді прямокутного паралелепіпеда з трьеома парами електродів, дві з яких розташовані на гранях, що перпендикулярні вектору поляризації Р, а третя розташована на гранях, що паралельні вектору поляризації Р, електроди підключені до узгоджувальних підсилювачів заряду та напруги таким чином, щоб утворювалися дві ланки зворотного зв'язку, при цьому вектор сили Е перпендикулярний вектору поляризації Р.

П'єзоелектричний перетворювач механічних величин, що заявляється, містить п'єзоелемент з електродами та два узгоджувальних підсилювачі, один з яких підсилювач заряду, а інший підсилювач напруги.

П'єзоелектричний перетворювач механічних величин, що заявляється, відрізняється від прототипу тим, що 22 п'єзоєлемент виконаний у вигляді прямокутного паралелепіпеда з трьома парами електродів, причому дві пари -о електродів розташовані на гранях, які перпендикулярні вектору поляризації Р, а третя пара електродів розташована на гранях, які паралельні вектору поляризації Р, електроди, які розташовані на одній з граней, що перпендикулярні вектору поляризації Р, під'єднані до входу та виходу підсилювача напруги, електроди на протилежній грані підключені до загального проводу схеми, електрод, що розташований на одній з граней, що о паралельні вектору поляризації Р, під'єднаний до входу, а електрод на протилежній грані підключений до виходу «З підсилювача заряду, а вектор сили Е прикладений до п'єзоелемента перпендикулярно вектору поляризації Р.

Кожна з вказаних відмінних ознак є необхідною, а всі разом - достатніми для досягнення технічного в результату. Га

Технічним результатом корисної моделі є підвищення точності вимірювання.

Зо Корисна модель пояснюється кресленнями, де: -- - на фіг. показана електрична схема перетворювача, що пропонується.

Перетворювач містить п'єзоелемент 1 у вигляді прямокутного паралелепіпеда з трьома парами електродів 2-2, 3-3, 4-4, пара 2-2 розташована паралельно вектору поляризації Р, а пари 3-3, 4-47 - перпендикулярно « вектору поляризації Р, та узгоджувальні підсилювачі заряду 5 та напруги 6. З

Електроди 2 та 2" під'єднані до входу та виходу підсилювача заряду 5, електроди З та 4 під'єднані до с входу та виходу підсилювача напруги 6, а електроди 3 та 4 підключені до загального проводу схеми. Вектор

Із» сили Е (механічної величини) прикладений до п'єзоелемента перпендикулярно вектору поляризації Р.

Перетворювач працює наступним чином.

При приложенні до п'єзоелемента сили Е на електродах 2 та З з'являється електричний заряд та електрична напруга. Заряд підсилюється підсилювачем 5 та подається на електрод 2, а напруга підсилюється корегуючим - підсилювачем 6 та подається на електрод 4, створюючи два ланцюги зворотного зв'язку |див. патенти України ко Мо34316А та 34317А, С0111/16, (з01Р15/09, опубл. 15.02.01, Бюл. Мої, а також Пьезозлектрические преобразователи (Справочное пособие) / Шарапов В.М. и др. // Под ред. В.М.Шарапова. - Черкассь!: ЧГТУ, 2004. шк -АЗБс.. ав! 20 В зв'язку з тим, що використовуються два підсилювачі, якість охвату зворотним зв'язком краща, ніж для одного підсилювача, що приводить до підвищення точності вимірювання. с Приклад конкретного використання.

У конкретному випадку використовувався п'єзоелемент з п'єзокераміки ЦТО-19 розміром 10 х1Ох4Омм.

Електроди на п'єзоелементі розміром 10х10 мм розташовані так, як показано на фіг. Підсилювачі зібрані на й й мікросхемі КІ40УДВ. с Перетворювач встановлювався на вібростенд 4805 фірми "ВгцеІ 8 Кіег" і піддавався впливу вібрації на частоті 100Гуц з прискоренням 19. Потім перетворювач за допомогою спеціального нагрівача нагрівався до температури 50-32. Вимірювалася відносна похибка 5 для перетворювача за схемою прототипу та за схемою до перетворювача, що заявляється.

Результати вимірів: - прототип: 5-2,190; - перетворювач, що заявляється: 5-1,24905. бо

Claims (1)

1. Формула винаходу

   П'єзоелектричний перетворювач механічних величин, що містить п'єзоелемент з електродами та два узгоджувальних підсилювачі, один з яких підсилювач заряду, а інший - підсилювач напруги, який відрізняється тим, що п'єзоелемент виконаний у вигляді прямокутного паралелепіпеда з трьома парами електродів, причому дві пари електродів розташовані на гранях, які перпендикулярні вектору поляризації Р, а третя пара електродів розташована на гранях, які паралельні вектору поляризації Р, електроди, які розташовані на одній із граней, що перпендикулярні вектору поляризації Р, з'єднані з входом та виходом підсилювача напруги, електроди на протилежній грані підключені до загального проводу схеми, електрод, що розташований на одній із граней, що 70 паралельні вектору поляризації Р, з'єднаний із входом, а електрод на протилежній грані підключений до виходу підсилювача заряду, а вектор сили Е прикладений до п'єзоелемента перпендикулярно вектору поляризації Р. що 2 «в) «в) « с ьо

   - . и? - іме) щ» («в) (42) 60 б5