WO2006125694A1 - Piezoelektrischer biegewandler mit sensorelement zum erfassen einer auslenkung des biegewandlers - Google Patents

Piezoelektrischer biegewandler mit sensorelement zum erfassen einer auslenkung des biegewandlers Download PDF

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WO2006125694A1
WO2006125694A1 PCT/EP2006/061510 EP2006061510W WO2006125694A1 WO 2006125694 A1 WO2006125694 A1 WO 2006125694A1 EP 2006061510 W EP2006061510 W EP 2006061510W WO 2006125694 A1 WO2006125694 A1 WO 2006125694A1
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WO
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bending transducer
deflection
electrode
sensor
piezoelectric
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/061510
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French (fr)
Inventor
Thorsten Steinkopff
Andreas Wolff
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/101—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical and mechanical input and output, e.g. having combined actuator and sensor parts

Definitions

  • the invention relates to a piezoelectric bending transducer, comprising at least one monolithic piezoelectric element with an electrode layer, at least one further
  • Electrode layer and a piezoceramic layer arranged between the electrode layers and at least one sensor element with a sensor electrode for detecting a deflection of the bending transducer are given.
  • a piezoelectric bending transducer usually has a piezoelectric element with an electrode layer, another
  • the layers are arranged such that an electric field is coupled into the piezoelectric layer by an electrical control of the electrode layer. Due to the injected electric field, there is a deflection of the piezoelectric layer and thus to the deflection of the bending transducer. Conversely, the deflection of the piezoelectric element leads to an electrical charge on the electrode layers, which can be tapped.
  • the piezoelectric layer consists for example of a polycrystalline, piezoelectrically active ceramic material.
  • the piezoelectric layer is a piezoceramic layer.
  • Piezoceramic layer is preferably made monolithic. This means that in the manufacturing process of the piezoelectric element, a layered green body with the piezoceramic and the Electrode material is produced. The composite is sintered, whereby the piezoelectric element is formed. Due to the common sintering of the electrode layers and the piezoceramic layer (cofiring), the monolithic (one-piece) piezoelectric element is produced.
  • strain gauges are glued to the bending transducer.
  • a strain gauge acts as an external sensor element for detecting the deflection of the bending transducer.
  • Object of the present invention is therefore to show how the deflection of a bending transducer can be detected in a simpler compared to the prior art way.
  • a piezoelectric bending transducer comprising at least one monolithic piezoelement having an electrode layer, at least one further electrode layer, and a piezoceramic layer arranged between the electrode layers and at least one sensor element having a sensor electrode for detecting a deflection of the bending transducer.
  • the bending transducer is characterized in that the sensor electrode of the sensor element has one of the electrode layers of the piezoelectric element.
  • a method for detecting the deflection of the bending transducer wherein an electrode potential of the sensor electrode of the sensor element is produced by the deflection of the bending transducer, which is tapped and from which the deflection is determined. Changes in the Displacement states that take place in seconds, minutes or hours can be detected very well.
  • an evaluation unit for determining the electrode potential is adapted to the speed of the deflection.
  • the electrode layer which is used as the sensor electrode is preferably not switched to voltage during operation of the bending transducer.
  • a piezoelectric signal (sensor signal), which is generated in the adjacent piezoceramic layers according to their deflection state, can be tapped.
  • the detected deflection is used as an input variable for a control circuit for the electrical control of the electrode layers of the bending transducer.
  • the basic idea of the invention is to integrate the sensor electrode of the sensor element in a monolithic piezoelectric element.
  • the bending transducer has an integrated sensor function. This means that no external sensor element or no external sensor electrode of the sensor element is necessary.
  • To integrate the sensor function recourse is had to known methods of ceramic multilayer technology.
  • the ceramic multilayer technology includes, for example, a combination of green film and screen printing technology.
  • Bending transducer with sensor element does not have to be subsequently applied to the bending transducer. Additional manufacturing steps are eliminated.
  • Bending transducer and thus the deflection of the piezoelectric element to a detectable electrical signal to the sensor electrode.
  • This electrical signal is with the size and the direction the displacement correlates.
  • the deflection changes a deflection state of the bending transducer. The change of the deflection state is detected.
  • the cause of the change in the deflection state can be manifold.
  • the change of the deflection state is based on an action of an external force on the piezoelement. It is also conceivable that the deflection is based on a change in the polarization of the piezoceramic of the piezoceramic layer.
  • the change in the polarization may be due to aging of the piezoceramic. Also a change of a temperature can lead to a change of the polarization.
  • the change can be caused by coupling a suitable electric field in the piezoceramic layer.
  • the invention it is possible to detect the change of the deflection state and thus an actual value of the deflection state of the bending transducer without an external sensor element.
  • This actual value can be used, for example, to document an aging process of the piezoceramic of the piezoelectric element. Due to the documented aging process, a standardized maintenance or replacement interval of the bending transducer can be defined.
  • the functionality of the bending transducer is guaranteed. On the other hand, if the actual value is outside the setpoint range, the functionality of the bending transducer is no longer present. Due to the lack of functionality of the bending transducer is replaced. The bending transducer is not replaced after a standardized replacement interval, but in case of need. However, it is conceivable, in particular, that the change in the deflection state is counteracted on the basis of the detected actual value of the deflection state. By adjusting one or more control variables, the deflection state of the bending transducer is influenced in a targeted manner.
  • the control variable is, for example, an electric field which is coupled into the piezoceramic.
  • the deflection or the deflection state of the bending transducer is regulated. There is a control loop for adjusting the deflection state of the bending transducer.
  • the predetermined deflection is determined, for example, via a defined target state of the deflection state.
  • the target state is determined, for example, by an external, mechanical resistance.
  • the piezoelectric bending transducer may comprise a single monolithic piezoelectric element.
  • this single monolithic piezoelement can consist only of two electrode layers and a piezoceramic layer arranged between the electrode layers.
  • the monolithic piezoelectric element has a piezoelectric element layer structure with a plurality of electrode layers and a plurality of piezoceramic layers arranged therebetween.
  • the piezoceramic layers may have different piezoceramic materials and / or different layer thicknesses.
  • the Electrode layers are preferably electrically controllable independently of each other. This means that different piezoelectric fields can be coupled into the piezoceramic layers.
  • the bending transducer preferably has a plurality of piezoelectric elements.
  • the piezo elements allow a very fine tuning of the deflection of the bending transducer.
  • each of the piezo elements can have its own sensor electrode. It is conceivable, however, in particular that only a single piezo element or a few piezo elements have one or more sensor electrodes.
  • a single piezo element with a sensor function is sufficient. According to a particular embodiment, therefore, the piezoelectric element and at least one further monolithic piezoelectric element are arranged one above the other to form a stack with a stacking direction.
  • the piezoelectric elements can be connected to each other directly or indirectly. It is conceivable, for example, that a piezoelectrically inactive layer of plastic or other material is arranged between the piezoelectric elements.
  • the piezo elements are indirectly connected to each other.
  • the piezo elements are connected to each other by means of an adhesive.
  • the piezo elements are glued together.
  • the stack is monolithic.
  • the stack of the piezo elements is integrally. This means that the piezoceramic layers and the electrode layers of the piezo elements are produced in a common sintering process.
  • ceramic green sheets are printed with electrode material stacked on each other, debinded and sintered together. The result is the piezoelectric bending transducer with the monolithic stack of the piezo elements. At least part of the electrode layers are buried in this way. These electrode layers, referred to as internal electrodes, do not emerge directly from the component and are very well shielded towards the outside.
  • the monolithic stack of the piezoelectric bending transducer can be designed such that a piezoelectrically inactive ceramic layer (intermediate layer) is introduced between the piezoelectric elements.
  • the intermediate layer is made, for example, of a ceramic material which itself is not piezoelectrically active. It is also conceivable that the intermediate layer has a per se piezoelectrically active ceramic material, as have the piezoceramic layers of the piezoelectric elements. However, no electric field is coupled into this intermediate layer. Due to the absence of the electric field, no polarization or deflection of the piezoceramic of the intermediate layer is achieved. The deflection of the stack is based solely on the deflection of the piezoceramic layers of the piezoelectric elements.
  • the piezo elements are arranged one above the other to the monolithic stack such that the piezo elements at least one common
  • the piezo elements with or without sensor function do not necessarily have to have the same piezoelectric element layer structure (multilayer structure). However, this is preferred Piezoelectric element and the further piezoelectric element each have a substantially identical multi-layer structure piezoelectric element layer structure. This means that the piezoelectric element and the further piezoelectric element have the same layer sequence of electrode layers and piezoceramic layers.
  • the piezoelectric element and the further piezoelectric element with the essentially identical piezoelectric element layer structure can be stacked in any desired manner.
  • the piezoelectric element and the further piezoelectric element with the substantially identical piezoelectric element layer structure are arranged to form a stack which has a substantially symmetrical stacked layer structure along the stacking direction.
  • the substantially symmetrical stack layer structure means that there is an imaginary plane of symmetry in the stack. However, the symmetry plane does not mean that an exact mirror symmetry must be present. It is also allowed deviations from the exact mirror symmetry.
  • the symmetrical construction of the stack of the bending transducer has the following significant advantages: The bending transducer is free from intrinsic stress. In addition, changes in the deflection state of the bending transducer due to the aging of the piezoceramic layers are compensated. Likewise, thermally induced changes in the
  • an accelerated deflection of the bending transducer is detected.
  • the deflection of the bending transducer is caused by an accelerated movement.
  • the accelerated movement is initiated, for example, by a control of the electrodes of the piezoelectric element. It is also conceivable that the accelerated movement represents a deceleration of the deflection.
  • a slowdown of the deflection is caused for example by an external obstacle. By this outer obstacle, an external force is introduced into the piezoelectric element. by virtue of this external force, an electrical voltage is induced on the sensor electrode, which is tapped.
  • the invention provides the following essential advantages:
  • the piezoelectric bending transducer has an integrated sensor element for detecting a deflection of the bending transducer. Additional structures on the bending transducer and additional manufacturing steps for producing the bending transducer with sensor function are not necessary.
  • the sensor signal generated by the sensor electrode of the sensor element is characterized by a very high signal level compared to other types of sensors.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a piezoelectric bending transducer.
  • Figures 2 and 3 each show a stack of several
  • the piezoelectric bending transducer 1 has a monolithic stack 30 of piezo elements 10 and 11 arranged one above the other.
  • a base of the Bending transducer 1 is rectangular.
  • the base of the bending transducer 1 is square or round.
  • the piezoelectric elements 10 and 11 each have a first electrode layer 101 and 111, a second electrode layer
  • each of the piezoceramic layers 104, 105, 114 and 115 is a lead zirconate titanate.
  • the lead zirconate titanate of the piezoceramic layers 104, 105, 114 and 115 is polarized. In Figure 2, the respective polarization direction 1041, 1051, 1141 and 1151 are indicated.
  • the electrode layers 101, 102 and 103 or 111, 112 and 113 and the piezoceramic layers 104 and 105 or 114 and 115 of the piezo elements 10 and 11 are each arranged such that an electric field can be coupled into the piezoceramic layers via the electrode layers. Due to the coupled-in electric fields, deflection of the piezoceramic layers and thus deflection of the respective piezoelectric element occur. Conversely, the bending of the bending transducer leads to electrical signals to the
  • Electrode layers 101, 102 and 103 or 111, 112 and 113 can be tapped.
  • the piezoelectric element 10 and the further piezoelectric element 11 have identical structures. This means that the
  • Piezo element layer structure 106 of the piezoelectric element 10 and the piezoelectric element layer structure 116 of the further piezoelectric element 11 are identical.
  • the piezo element layer structure 106 of the piezo element 10 and the piezo element layer structure 116 of the further piezo element 11 result as follows:
  • the piezoelectric element 10 and the further piezoelectric element 11 are separated from a piezoelectrically inactive ceramic layer 34.
  • the piezoelectrically inactive ceramic layer 34 consists of a non-polarized lead zirconate titanate.
  • no piezoelectrically inactive ceramic layer 34 is disposed between the piezoelectric elements 10 and 11.
  • the piezoelectric elements 10 and 11 are arranged one above the other in such a way that a common electrode layer 33 results (FIG. 3).
  • the plane of symmetry runs along the electrode layer 33.
  • the piezo elements 10 and 11 are arranged one above the other to the stack 30 such that a substantially symmetrical stack layer structure 32 results.
  • an (imaginary) plane of symmetry 35 is present between the piezo elements 10 and 11.
  • the plane of symmetry 35 passes through the piezoelectrically inactive ceramic layer 34. It is not important that an exact symmetry is given. Rather, it is sufficient that an approximate symmetry is given. Deviations are therefore permissible.
  • the piezoelectric elements 10 and 11 may each have a different piezoelectric element layer structure.
  • one of the piezoelectric elements 10 or 11 has only two electrode layers, between which only a single one
  • Piezoceramic layer is arranged.
  • the other piezoelectric element in contrast, has a piezoelectric element layer structure of three electrode layers and described above two piezoceramic layers on.
  • Another embodiment results from the fact that no monolithic stack 30 is present, but only a single monolithic piezoelectric element 10th
  • the second (inner) electrode layer 102 of the piezoelectric element 10 is used as a sensor electrode 21 of a sensor element 20 for detecting a deflection of the bending transducer 1 ( Figure 2). With the aid of the sensor electrode 21, a sensor signal is generated. Due to the generated sensor signal is closed to the deflection state of the bending transducer 1.
  • the further piezoelectric element 11 has no sensor function.
  • one of the electrode layers 111, 112 and 113 of the further piezoelectric element 11 is used as the sensor electrode 21 of the sensor element 20. In this case, the further piezoelectric element 11 has a sensor function.
  • the bending transducer 1 is operated with a bend upwards.
  • the second electrode layer 102 of the piezoelectric element 10 is subjected to an electrical potential of 25 V to 30 V.
  • the first and the third electrode layers 101 and 103 of the piezoelectric element 10 are operated to ground.
  • the electrode layer 112 of the further piezoelectric element 11 is used as sensor electrodes 21 of the sensor element 20.
  • the bending transducer 1 is operated with a bend down.
  • the second electrode layer 112 of the further piezoelectric element 11 is subjected to an electrical potential of 25 V to 30 V.
  • the first and third electrode layers 111 and 113 of the further piezoelectric element 11 are operated to ground.
  • the Electrode layer 102 of piezoelectric element 10 is used as sensor electrodes 21 of sensor element 20.
  • the detected sensor signal or the detected deflection state of the bending transducer 1 is used as an input variable for a control circuit for driving the electrode layers 101, 102, 103, 111, 112 and 113 of the bending transducer 1. As long as the deflection state coincides with a desired value of the deflection, it is not necessary to supply the electrode layers of one or both piezoelectric elements 10 or 11 with electrical voltage. If, however, the deflection state of the bending transducer 1 is not in a desired state, the
  • Electrode layers supplied with an electrical voltage, so that the target value of the deflection of the bending transducer 1 is reached. This results in a control loop with which the deflection of the bending transducer is controlled or readjusted.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen piezoelektrischer Biegewandler (1), aufweisend mindestens ein monolithisches Piezoelement (10, 11) mit einer Elektrodenschicht (101, 111) , mindestens einer weiteren Elektrodenschicht (102, 103, 112, 113), und einer zwischen den Elektrodenschichten angeordneten Piezokeramikschicht (104, 105, 114, 115) und mindestens ein Sensorelement (20) mit einer Sensorelektrode (21) zum Erfassen einer Auslenkung des Biegewandlers. Der Biegewandler ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorelektrode des Sensorelements eine der Elektrodenschichten des Piezoelements aufweist. Daneben wird ein Verfahren zum Erfassen der Auslenkung des Biegewandlers angegeben, wobei durch die Auslenkung des Biegewandlers ein Elektrodenpotential der Sensorelektrode des Sensorelements entsteht, das abgegriffen wird und aus dem die Auslenkung bestimmt wird. Änderungen des Auslenkungszustands, die im Sekunden-, Minuten- oder Stundenbereich stattfinden, können sehr gut erfasst werden. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die erfasste Auslenkung als Eingangsgröße für einen Regelkreis zur elektrischen Ansteuerung der Elektrodenschichten des Biegewandlers verwendet.

Description

Beschreibung
PIEZOELEKTRISCHER BIEGEWANDLER MIT SENSORELEMΞNT ZUM ERFASSEN EINER AUSLENKUNG DES BIEGEWANDLERS
Die Erfindung betrifft einen piezoelektrischen Biegewandler, aufweisend mindestens ein monolithisches Piezoelement mit einer Elektrodenschicht, mindestens einer weiteren
Elektrodenschicht und einer zwischen den Elektrodenschichten angeordneten Piezokeramikschicht und mindestens ein Sensorelement mit einer Sensorelektrode zum Erfassen einer Auslenkung des Biegewandlers. Daneben werden ein Verfahren zum Erfassen der Auslenkung des Biegewandlers und eine Verwendung der erfassten Auslenkung des Biegewandlers angegeben.
Ein piezoelektrischer Biegewandler weist üblicherweise ein Piezoelement mit einer Elektrodenschicht, einer weiteren
Elektrodenschicht und einer zwischen den Elektrodenschichten angeordneten piezoelektrischen Schicht auf. Die Schichten sind dabei derart angeordnet, dass durch eine elektrische Ansteuerung der Elektrodenschicht ein elektrisches Feld in die piezoelektrische Schicht eingekoppelt wird. Aufgrund des eingekoppelten elektrischen Feldes kommt es zu einer Auslenkung der piezoelektrischen Schicht und damit zur Auslenkung des Biegewandlers. Umgekehrt führt die Auslenkung des Piezoelements zu einer elektrischen Ladung an den Elektrodenschichten, die abgegriffen werden kann.
Die piezoelektrische Schicht besteht beispielsweise aus einem polykristallinen, piezoelektrisch aktiven keramischen Material. Die piezoelektrische Schicht ist eine Piezokeramikschicht. Ein Piezoelement mit einer
Piezokeramikschicht ist vorzugsweise monolithisch ausgeführt. Dies bedeutet, dass im Herstellungsprozess des Piezoelements ein schichtförmiger Grünkörper mit der Piezokeramik und dem Elektrodenmaterial hergestellt wird. Der Schichtkörper wird gesintert, wobei das Piezoelement entsteht. Durch das gemeinsame Sintern der Elektrodenschichten und der Piezokeramikschicht (Cofiring) entsteht das monolithische (einstückige) Piezoelement.
Es gibt verschiedene Ansätze, um die Auslenkung bzw. den Auslenkungszustand eines Piezoelements bzw. eines Biegewandlers zu erfassen. Beispielsweise werden dazu so genannte Dehnungsmessstreifen auf den Biegewandler aufgeklebt. Ein Dehnungsmessstreifen fungiert als externes Sensorelement zum Erfassen der Auslenkung des Biegewandlers.
Diese Lösung zeichnet sich durch einen hohen Fertigungsaufwand aus. Zudem ist eine aufwändige
Auswerteelektronik für ein auswertbares Sensorsignal des externen Sensorelements notwendig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, aufzuzeigen, wie die Auslenkung eines Biegewandlers auf eine im Vergleich zum Stand der Technik einfachere Weise erfasst werden kann.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein piezoelektrischer Biegewandler angegeben, aufweisend mindestens ein monolithisches Piezoelement mit einer Elektrodenschicht, mindestens einer weiteren Elektrodenschicht, und einer zwischen den Elektrodenschichten angeordneten Piezokeramikschicht und mindestens ein Sensorelement mit einer Sensorelektrode zum Erfassen einer Auslenkung des Biegewandlers. Der Biegewandler ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorelektrode des Sensorelements eine der Elektrodenschichten des Piezoelements aufweist.
Zur Lösung der Aufgabe wird auch ein Verfahren zum Erfassen der Auslenkung des Biegewandlers angegeben, wobei durch die Auslenkung des Biegewandlers ein Elektrodenpotential der Sensorelektrode des Sensorelements entsteht, das abgegriffen wird und aus dem die Auslenkung bestimmt wird. Änderungen des Auslenkungszustands, die im Sekunden-, Minuten- oder Stundenbereich stattfinden, können sehr gut erfasst werden. In jedem Fall ist eine Auswerteelektronik zur Bestimmung des Elektrodenpotentials auf die Geschwindigkeit der Auslenkung abgestimmt. Vorzugsweise wird dazu die Elektrodenschicht, die als Sensorelektrode verwendet wird, im Betrieb des Biegewandlers nicht auf Spannung geschaltet. An der Sensorelektrode kann ein piezoelektrisches Signal (Sensorsignal) , das in den anliegenden Piezokeramikschichten entsprechend ihrem Auslenkungszustand erzeugt wird, abgegriffen werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die erfasste Auslenkung als Eingangsgröße für einen Regelkreis zur elektrischen Ansteuerung der Elektrodenschichten des Biegewandlers verwendet.
Die grundlegende Idee der Erfindung besteht darin, die Sensorelektrode des Sensorelements in ein monolithisches Piezoelement zu integrieren. Der Biegewandler weist eine integrierte Sensorfunktion auf. Dies bedeutet, dass kein externes Sensorelement bzw. keine externe Sensorelektrode des Sensorelements notwendig ist. Zur Integration der Sensorfunktion wird auf bekannte Verfahren der keramischen Mehrschichttechnologie zurückgegriffen. Die keramische Mehrschichttechnologie beinhaltet beispielsweise eine Kombination der Grünfolien- und Siebdrucktechnik. Durch die Verwendung vorhandener Bestandteile des Piezoelements resultiert ein vereinfachter Aufbau des Biegewandlers . Darüber hinaus vereinfacht sich das Herstellverfahren des
Biegewandlers mit Sensorelement. Das Sensorelement muss nicht nachträglich auf den Biegewandler aufgebracht werden. Zusätzliche Fertigungsschritte entfallen.
Wie eingangs beschrieben, führt die Auslenkung des
Biegewandlers und damit die Auslenkung des Piezoelements zu einem erfassbaren elektrischen Signal an der Sensorelektrode. Dieses elektrische Signal ist mit der Größe und der Richtung der Auslenkung korreliert. Durch die Auslenkung ändert sich ein Auslenkungszustand des Biegewandlers. Die Änderung des Auslenkungszustands wird erfasst.
Die Ursache der Änderung des Auslenkungszustands kann dabei vielfältig sein. Beispielsweise beruht die Änderung des Auslenkungszustands auf einem Einwirken einer äußeren Kraft auf das Piezoelement . Denkbar ist ebenso, dass die Auslenkung auf einer Änderung der Polarisierung des Piezokeramik der Piezokeramikschicht beruht. Die Änderung der Polarisierung (Umpolarisierung) kann ihre Ursache in einer Alterung der Piezokeramik haben. Auch eine Änderung einer Temperatur kann zu einer Änderung der Polarisierung führen. Ebenso kann die Änderung durch Einkoppeln eines dafür geeigneten elektrischen Feldes in die Piezokeramikschicht hervorgerufen werden.
Durch die Erfindung ist es möglich, die Änderung des Auslenkungszustands und damit einen Istwert des Auslenkungszustands des Biegewandlers ohne ein externes Sensorelement zu erfassen. Dieser Istwert kann beispielsweise dazu verwendet werden, einen Alterungsprozess der Piezokeramik des Piezoelements zu dokumentierten. Aufgrund des dokumentierten Alterungsprozess kann ein standardisiertes Wartungs- oder Austauschintervall des Biegewandlers festgelegt werden.
Durch einen Vergleich des Istwerts des Auslenkungszustandes mit einem Sollwert des Auslenkungszustands kann insbesondere auf eine Funktionsfähigkeit des Biegewandlers geschlossen werden. Befindet sich der Istwert in einem vorgegebenen
Sollwertbereich, ist die Funktionsfähigkeit des Biegewandlers gewährleistet. Befindet sich der Istwert dagegen außerhalb des Sollwertbereichs, ist die Funktionsfähigkeit des Biegewandlers nicht mehr gegeben. Aufgrund der fehlenden Funktionsfähigkeit ist der Biegewandler auszutauschen. Der Biegewandler wird nicht nach Ablauf eines standardisierten Austauschintervalls, sondern im Bedarfsfall ausgetauscht. Denkbar ist aber insbesondere, dass aufgrund des erfassten Istwerts des Auslenkungszustands der Änderung des Auslenkungszustands gegengesteuert wird. Durch Einstellen einer oder mehrerer Steuergrößen wird der Auslenkungszustand des Biegewandlers gezielt beeinflusst. Die Steuergröße ist beispielsweise ein elektrisches Feld, das in die Piezokeramik eingekoppelt wird. Durch Einkoppeln eines geeigneten elektrischen Feldes in die Piezokeramik kann beispielsweise dafür gesorgt werden, dass der Istzustand des Auslenkungszustands einen Wert aus dem Sollbereich einnimmt. Die Auslenkung bzw. der Auslenkungszustand des Biegewandlers wird geregelt. Es ist ein Regelkreis vorhanden zum Einstellen des Auslenkungszustands des Biegewandlers.
Denkbar ist auch, dass mit Hilfe des Sensorelements ein
Erreichen einer vorbestimmten Auslenkung erkannt wird. Die vorbestimmte Auslenkung ist beispielsweise über einen definierten Zielzustand des Auslenkungszustands bestimmt. Der Zielzustand ist beispielsweise durch einen äußeren, mechanischen Widerstand festgelegt. Sobald der Biegewandler aufgrund seiner Auslenkung an den äußeren mechanischen Widerstand stößt, wird ein elektrisches Potential an der Sensorelektrode erfasst. Das erfasste elektrische Signal gibt an, dass der vorab definierte Zielzustand erreicht ist. Durch das Erreichen des Zielstands können beliebige Folgeaktionen initiiert werden.
Der piezoelektrische Biegewandler kann ein einziges monolithisches Piezoelement aufweisen. Dieses einzige monolithische Piezoelement kann dabei lediglich aus zwei Elektrodenschichten und einer zwischen den Elektrodenschichten angeordneten Piezokeramikschicht bestehen. Denkbar ist auch, dass das monolithische Piezoelement einen Piezoelementschichtaufbau mit mehreren Elektrodenschichten und mehreren dazwischen angeordneten Piezokeramikschichten aufweist. Die Piezokeramikschichten können dabei unterschiedliche piezokeramische Materialien und/oder unterschiedliche Schichtdicken aufweisen. Die Elektrodenschichten sind vorzugsweise unabhängig voneinander elektrisch ansteuerbar. Dies bedeutet, dass in die Piezokeramikschichten unterschiedliche piezoelektrische Felder eingekoppelt werden können. Aufgrund der unterschiedlichen elektrischen Felder, aufgrund der unterschiedlichen Materialien der Piezokeramikschichten und/oder der unterschiedlichen Schichtdicken der Piezokeramikschichten kommt es zu unterschiedlichen Auslenkungen der Piezokeramikschichten. Bei einem geeigneten Design des Biegewandlers führen die unterschiedlichen
Auslenkungen der einzelnen Piezokeramikschichten zu einer Verbiegung des Biegewandlers .
Der Biegewandler weist vorzugsweise mehrere Piezoelemente auf. Die Piezoelemente ermöglichen beispielsweise eine sehr feine Abstimmung der Auslenkung des Biegewandlers. Bei einem Biegewandler mit mehreren Piezoelementen kann jedes der Piezoelemente über eine eigene Sensorelektrode verfügen. Denkbar ist aber insbesondere, dass lediglich ein einziges Piezoelement oder einige wenige Piezoelemente über eine oder mehrere Sensorelektroden verfügen. Zur Erfassung der Auslenkung des Biegewandlers reicht schließlich ein einziges Piezoelement mit Sensorfunktion aus . Gemäß einer besonderen Ausgestaltung sind daher das Piezoelement und mindestens ein weiteres monolithisches Piezoelement zu einem Stapel mit einer Stapelrichtung übereinander angeordnet.
Die Piezoelemente können beliebig direkt oder indirekt miteinander verbunden sein. Denkbar ist beispielsweise, dass eine piezoelektrisch inaktive Schicht aus Kunststoff oder aus anderem Material zwischen den Piezoelementen angeordnet ist. Die Piezoelemente sind mittelbar miteinander verbunden. Beispielsweise sind die Piezoelemente mit Hilfe eines Klebstoffs miteinander verbunden. Die Piezoelemente sind miteinander verklebt.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist der Stapel monolithisch. Der Stapel aus den Piezoelementen ist einstückig. Dies bedeutet, dass die Piezokeramikschichten und die Elektrodenschichten der Piezoelemente in einem gemeinsamen Sinterprozess hergestellt werden. Dazu werden beispielsweise keramische Grünfolien mit Elektrodenmaterial bedruckt, übereinander gestapelt, entbindert und gemeinsam gesintert. Es resultiert der piezoelektrische Biegewandler mit dem monolithischen Stapel aus den Piezoelementen. Zumindest ein Teil der Elektrodenschichten werden auf diese Weise vergraben. Diese als Innenelektroden bezeichneten Elektrodenschichten treten nicht unmittelbar aus dem Bauteil und sind sehr gut nach Außen hin abgeschirmt.
Der monolithische Stapel des piezoelektrischen Biegewandlers kann dabei derart ausgestaltet sein, dass zwischen den Piezoelementen eine piezoelektrisch inaktive Keramikschicht (Zwischenschicht) eingebracht ist. Die Zwischenschicht besteht beispielsweise aus einem Keramikmaterial erzielt, das selbst nicht piezoelektrisch aktiv ist. Denkbar ist auch, dass die Zwischenschicht ein an sich piezoelektrisch aktives Keramikmaterial aufweist, wie es die Piezokeramikschichten der Piezoelemente aufweisen. Allerdings wird in diese Zwischenschicht kein elektrisches Feld eingekoppelt. Aufgrund des Fehlens des elektrischen Feldes wird keine Polarisierung bzw. keine Auslenkung der Piezokeramik der Zwischenschicht erreicht. Die Auslenkung des Stapels beruht allein auf der Auslenkung der Piezokeramikschichten der Piezoelemente.
In einer besonderen Ausgestaltung sind die Piezoelemente derart übereinander zu dem monolithischen Stapel angeordnet, dass die Piezoelemente mindestens eine gemeinsame
Elektrodenschicht aufweisen und die Sensorelektroden des Sensorelements die gemeinsame Elektrodenschicht aufweist. Es ist keine keramische Zwischenschicht zwischen den Piezoelementen vorhanden.
Die Piezoelemente mit oder ohne Sensorfunktion müssen nicht notwendigerweise einen gleichen Piezoelementschichtaufbau (Mehrschichtaufbau) aufweisen. Bevorzugt weisen aber das Piezoelement und das weitere Piezoelement jeweils einen im Wesentlichen identischen Mehrschichtaufbau Piezoelementschichtaufbau auf. Dies bedeutet, dass das Piezoelement und das weitere Piezoelement eine gleiche Schichtfolge von Elektrodenschichten und Piezokeramikschichten aufweisen.
Das Piezoelement und das weitere Piezoelement mit dem im Wesentlichen identischen Piezoelementschichtaufbau können in beliebiger Weise übereinander gestapelt sein. Vorzugsweise sind das Piezoelement und das weitere Piezoelement mit dem im Wesentlichen identischen Piezoelementschichtaufbau zu einem Stapel angeordnet, der entlang der Stapelrichtung einen im Wesentlichen symmetrischen Stapelschichtaufbau aufweist. Der im Wesentlichen symmetrische Stapelschichtaufbau bedeutet, dass im Stapel eine (gedachte) Symmetrieebene vorhanden ist. Die Symmetrieebene bedeutet aber nicht, dass eine exakte Spiegelsymmetrie vorhanden sein muss. Es sind auch Abweichungen von der exakten Spiegelsymmetrie zulässig. Der symmetrische Aufbau des Stapels des Biegewandlers beinhaltet folgende wesentlichen Vorteile: Der Biegewandler ist eigenspannungsfrei. Darüber hinaus werden Änderungen des Auslenkungszustands des Biegewandlers kompensiert, die auf die Alterung der piezokeramischen Schichten zurückzuführen sind. Ebenso können thermisch induzierte Änderungen des
Auslenkungszustands des Biegewandlers vernachlässigt werden.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung des Verfahrens zum Erfassen einer Auslenkung wird eine beschleunigte Auslenkung des Biegewandlers erfasst. Die Auslenkung des Biegewandlers wird durch eine beschleunigte Bewegung hervorgerufen. Die beschleunigte Bewegung wird beispielsweise durch eine Ansteuerung der Elektroden des Piezoelements initiiert. Denkbar ist auch, dass die beschleunigte Bewegung eine Verlangsamung der Auslenkung darstellt. Eine Verlangsamung der Auslenkung wird beispielsweise durch ein äußeres Hindernis hervorgerufen. Durch dieses äußere Hindernis wird eine äußere Kraft in das Piezoelement eingeleitet. Aufgrund dieser äußeren Kraft, wird eine elektrische Spannung an der Sensorelektrode induziert, die abgegriffen wird.
Zusammenfassend ergeben sich mit der Erfindung folgende wesentlichen Vorteile:
Der piezoelektrische Biegewandler verfügt über ein integriertes Sensorelement zum Erfassen einer Auslenkung des Biegewandlers. Zusätzlichen Aufbauten am Biegewandler und zusätzliche Fertigungsschritte zum Herstellen des Biegewandlers mit Sensorfunktion sind nicht nötig.
Das mit der Sensorelektrode des Sensorelements erzeugte Sensorsignal zeichnet sich durch einen sehr hohen Signalpegel gegenüber anderen Sensorarten aus.
Durch einen symmetrischen Aufbau des Biegewandlers hinsichtlich Geometrie und Material ist das Bauteil eigenverbiegungsfrei und bedarf keiner thermischen Kompensation.
Bei einer vergrabenen Innenelektrode als Sensorelektrode erübrigt sich eine elektrische Isolierung.
Anhand mehrerer Ausführungsbeispiele und der dazugehörigen Figuren wird die Erfindung im Folgenden näher beschrieben. Die Figuren sind schematisch und stellen keine maßstabsgetreuen Abbildungen dar.
Figur 1 zeigt einen piezoelektrischen Biegewandler in perspektivischer Darstellung.
Figuren 2 und 3 zeigen jeweils einen Stapel aus mehreren
Piezoelementen .
Der piezoelektrische Biegewandler 1 weist einen monolithischen Stapel 30 aus übereinander angeordneten Piezoelementen 10 und 11 auf. Eine Grundfläche des Biegewandlers 1 ist rechteckig. In alternativen
Ausführungsformen ist die Grundfläche des Biegewandlers 1 quadratisch oder rund.
Die Piezoelemente 10 und 11 verfügen jeweils über eine erste Elektrodenschicht 101 und 111, eine zweite Elektrodenschicht
102 und 112, eine dritte Elektrodenschicht 103 und 113 und jeweils eine zwischen den Elektrodenschichten 101, 102 und
103 bzw. 111, 112 und 113 angeordnete Piezokeramikschicht 104 und 105 bzw. 114 und 115. Das piezoelektrische Material jeder der Piezokeramikschichten 104, 105, 114 und 115 ist ein Bleizirkonattitanat . Das Bleizirkonattitanat der Piezokeramikschichten 104, 105, 114 und 115 ist polarisiert. In Figur 2 sind die jeweilige Polarisationsrichtung 1041, 1051, 1141 und 1151 angedeutet.
Die Elektrodenschichten 101, 102 und 103 bzw. 111, 112 und 113 und die Piezokeramikschichten 104 und 105 bzw. 114 und 115 der Piezoelemente 10 und 11 sind jeweils so angeordnet, dass über die Elektrodenschichten ein elektrisches Feld in die Piezokeramikschichten eingekoppelt werden kann. Aufgrund der eingekoppelten elektrischen Felder kommt es zur Auslenkung der Piezokeramikschichten und damit zur Auslenkung des jeweiligen Piezoelements . Umgekehrt führt die Verbiegung des Biegewandlers zu elektrischen Signalen, die an den
Elektrodenschichten 101, 102 und 103 bzw. 111, 112 und 113 abgegriffen werden können.
Das Piezoelement 10 und das weitere Piezoelement 11 verfügen über identische Strukturen. Dies bedeutet, dass der
Piezoelementschichtaufbau 106 des Piezoelements 10 und der Piezoelementschichtaufbau 116 des weiteren Piezoelements 11 identisch sind. Der Piezoelementschichtaufbau 106 des Piezoelements 10 und der Piezoelementschichtaufbau 116 des weiteren Piezoelements 11 ergeben sich wie folgt:
Elektrodenschicht 101 (111) - erste Piezokeramikschicht 104 (114) mit einer Schichtdicke von etwa 50 μm - zweite Elektrodenschicht 102 (112) - zweite Piezokeramikschicht 105 (115) mit einer Schichtdicke von 35 μm - dritte Elektrodenschicht 103 (113) .
Das Piezoelement 10 und das weitere Piezoelement 11 sind von einer piezoelektrisch inaktiven Keramikschicht 34 getrennt. Die piezoelektrisch inaktive Keramikschicht 34 besteht aus einem nicht polarisierten Bleizirkonattitanat .
Alternativ dazu ist zwischen den Piezoelementen 10 und 11 keine piezoelektrisch inaktive Keramikschicht 34 angeordnet. Die Piezoelemente 10 und 11 sind derart übereinander angeordnet, dass eine gemeinsame Elektrodenschicht 33 resultiert (Figur 3) . Die Symmetrieebene verläuft entlang der Elektrodenschicht 33.
Die Piezoelemente 10 und 11 sind derart übereinander zu dem Stapel 30 angeordnet, dass ein im Wesentlichen symmetrischer Stapelschichtaufbau 32 resultiert. Dies bedeutet, dass die Piezoelemente 10 und 11 jeweils einen identischen Piezoelementschichtaufbau 106 bzw. 116 aufweisen. Im Stapel 30 ist zwischen den Piezoelementen 10 und 11 eine (gedachte) Symmetrieebene 35 vorhanden ist. Die Symmetrieebene 35 verläuft durch die piezoelektrisch inaktive Keramikschicht 34. Dabei kommt es nicht darauf an, dass eine exakte Symmetrie gegeben ist. Vielmehr reicht es aus, dass eine annähernde Symmetrie gegeben ist. Abweichungen sind also zulässig.
Weitere, nicht dargestellte Ausgestaltungen ergeben sich dadurch, dass ein nicht-symmetrischer Stapelschichtaufbau des Biegewandlers 1 vorhanden ist. Ebenso können die Piezoelemente 10 und 11 jeweils einen unterschiedlichen Piezoelementschichtaufbau aufweisen. Beispielsweise verfügt eines der Piezoelemente 10 oder 11 lediglich über zwei Elektrodenschichten, zwischen denen nur eine einzige
Piezokeramikschicht angeordnet ist. Das andere Piezoelement weist dagegen einen oben beschriebenen Piezoelementschichtaufbau aus drei Elektrodenschichten und zwei Piezokeramikschichten auf. Ein weiteres Ausführungsbeispiel ergibt sich dadurch, dass kein monolithischer Stapel 30 vorhanden ist, sondern lediglich ein einziges monolithischen Piezoelement 10.
Gemäß einer ersten Ausführungsform wird der Biegewandler 1 entspannt, also nicht gebogen betrieben. Dazu wird die zweite (innere) Elektrodenschicht 102 des Piezoelements 10 als Sensorelektrode 21 eines Sensorelements 20 zum Erfassen eine Auslenkung des Biegewandlers 1 benutzt (Figur 2) . Mit Hilfe der Sensorelektrode 21 wird ein Sensorsignals generiert. Aufgrund des generierten Sensorsignals wird auf den Auslenkungszustand des Biegewandlers 1 geschlossen.
Keine der Elektrodenschichten 111, 112 und 113 des weiteren Piezoelements 11 wird als Sensorelektrode benutzt. Das weitere Piezoelement 11 verfügt über keine Sensorfunktion. Alternativ dazu wird auch eine der Elektrodenschichten 111, 112 und 113 des weiteren Piezoelements 11 als Sensorelektrode 21 des Sensorelements 20 benutzt. In diesem Fall verfügt auch das weitere Piezoelement 11 über eine Sensorfunktion.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Biegewandler 1 mit einer Biegung nach oben betrieben. Dazu wird die zweite Elektrodenschicht 102 des Piezoelements 10 mit einem elektrischen Potential von 25 V bis 30 V beaufschlagt. Die erste und die dritte Elektrodenschicht 101 und 103 des Piezoelements 10 werden auf Masse betrieben. Die Elektrodenschicht 112 des weiteren Piezoelements 11 wird als Sensorelektroden 21 des Sensorelements 20 verwendet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Biegewandler 1 mit einer Biegung nach unten betrieben. Dazu wird die zweite Elektrodenschicht 112 des weiteren Piezoelements 11 mit einem elektrischen Potential von 25 V bis 30 V beaufschlagt. Die erste und die dritte Elektrodenschicht 111 und 113 des weiteren Piezoelements 11 werden auf Masse betrieben. Die Elektrodenschicht 102 des Piezoelements 10 wird als Sensorelektroden 21 des Sensorelements 20 verwendet.
Aufgrund des erfassten Sensorsignals des Sensorelements 20 wird auf den Auslenkungszustand des Biegewandlers 1 geschlossen. Das erfasste Sensorsignal bzw. der erfasste Auslenkungszustand des Biegewandlers 1 wird als Eingangsgröße für einen Regelkreis zur Ansteuerung der Elektrodenschichten 101, 102, 103, 111, 112 und 113 des Biegewandlers 1 verwendet. So lange der Auslenkungszustand mit einer Sollgröße der Auslenkung übereinstimmt, ist es nicht notwendig, die Elektrodenschichten eines oder beider Piezoelemente 10 oder 11 mit elektrischer Spannung zu versorgen. Ist dagegen der Auslenkungszustand des Biegewandlers 1 nicht in einem Sollzustand, werden die
Elektrodenschichten mit einer elektrischen Spannung versorgt, so dass der Sollwert der Auslenkung des Biegewandlers 1 erreicht ist. Es resultiert also ein Regelkreis, mit der die Auslenkung des Biegewandlers gesteuert bzw. nachjustiert wird.

Claims

Patentansprüche
1. Piezoelektrischer Biegewandler (1), aufweisend mindestens ein monolithisches Piezoelement (10, 11) mit einer Elektrodenschicht (101, 111), mindestens einer weiteren Elektrodenschicht (102, 103, 112, 113) und einer zwischen den Elektrodenschichten (101, 102, 103, 111, 112, 113) angeordneten Piezokeramikschicht (104, 105, 114, 115) und - mindestens ein Sensorelement (20) mit einer
Sensorelektrode (21) zum Erfassen einer Auslenkung des
Biegewandlers (1) , dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorelektrode (21) des Sensorelements (20) eine der Elektrodenschichten (101, 102, 103, 111, 112, 113) des Piezoelements (10, 11) aufweist.
2. Biegewandler nach Anspruch 1, wobei das Piezoelement
(10, 11) und mindestens ein weiteres monolithisches Piezoelement (11, 10) zu einem Stapel (30) mit einer Stapelrichtung (31) übereinander angeordnet sind.
3. Biegewandler nach Anspruch 2, wobei der Stapel (30) monolithisch ist.
4. Biegewandler nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Piezoelemente (10, 11) derart übereinander zu dem monolithischen Stapel (30) angeordnet sind, dass die Piezoelemente (10, 11) mindestens eine gemeinsame Elektrodenschicht (33) aufweisen und die Sensorelektrode (21) des Sensorelements (20) die gemeinsame Elektrodenschicht (33) aufweist.
5. Biegewandler nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Piezoelement (10, 11) und das weitere Piezoelement (11,
10) jeweils einen im Wesentlichen identischen Piezoelementschichtaufbau (106, 116) aufweisen.
6. Biegewandler nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Stapel (30) entlang der Stapelrichtung (31) einen im Wesentlichen symmetrischen Stapelschichtaufbau (32) aufweist .
7. Verfahren zum Erfassen einer Auslenkung des Biegewandlers nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei durch die Auslenkung des Biegewandlers (1) ein Elektrodenpotential der Sensorelektrode (21) des Sensorelements (20) entsteht, das abgegriffen wird und aus dem die Auslenkung bestimmt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6, wobei eine beschleunigte Auslenkung des Biegewandlers (1) erfasst wird.
9. Verwendung der nach Anspruch 7 oder 8 erfassten Auslenkung des Biegewandlers (1) als Eingangsgröße für einen Regelkreis zur elektrischen Ansteuerung der Elektrodenschichten des Biegewandlers (1) .
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011080114A1 (de) 2011-07-29 2013-01-31 Siemens Aktiengesellschaft Erfassen eines Verformungsparameters eines piezoelektrischen Biegewandlers

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2711976A1 (de) * 1976-03-19 1977-09-22 Ampex Magnetkopfeinheit fuer videobandaufzeichnungsgeraete
WO1994002965A1 (en) * 1992-07-17 1994-02-03 Cookson Group Plc Ceramic deflection device
JP2001156352A (ja) * 1999-11-30 2001-06-08 Victor Co Of Japan Ltd バイモルフアクチュエータ及びこのバイモルフアクチュエータを用いたアクチュエータ制御装置
GB2365206A (en) * 1997-09-05 2002-02-13 1 Ltd Piezoelectric driver device with integral piezoresistive sensing layer
US20060028095A1 (en) * 2004-08-03 2006-02-09 Shigeaki Maruyama Piezoelectric composite device, method of manufacturing same, method of controlling same, input-output device, and electronic device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1029374B1 (de) * 1997-11-12 2004-02-25 Deka Products Limited Partnership Piezoelektrischer antrieb betriebsfähig in elektrolytischer flüssigkeit
DE10051784C1 (de) * 2000-10-19 2002-08-14 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Elektromechanisches Funktionsmodul
DE10135962C1 (de) * 2001-07-24 2003-06-26 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur Herstellung eines kontrolliert deformierbaren Funktionselementes sowie Funktionselement

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2711976A1 (de) * 1976-03-19 1977-09-22 Ampex Magnetkopfeinheit fuer videobandaufzeichnungsgeraete
WO1994002965A1 (en) * 1992-07-17 1994-02-03 Cookson Group Plc Ceramic deflection device
GB2365206A (en) * 1997-09-05 2002-02-13 1 Ltd Piezoelectric driver device with integral piezoresistive sensing layer
JP2001156352A (ja) * 1999-11-30 2001-06-08 Victor Co Of Japan Ltd バイモルフアクチュエータ及びこのバイモルフアクチュエータを用いたアクチュエータ制御装置
US20060028095A1 (en) * 2004-08-03 2006-02-09 Shigeaki Maruyama Piezoelectric composite device, method of manufacturing same, method of controlling same, input-output device, and electronic device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2000, no. 23 10 February 2001 (2001-02-10) *

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