Биморфный преобразователь Советский патент 1983 года по МПК H04R17/00 

Изобретение относится к пьезЬэЯВк трическим преобразователям, предназначенньлм, в частности, для измерения механических сил или массы предмета. Известны биморфные пьеэопреобразо ватели, содержащие две соединенные , вместе пластины из пьезоэлектрика (в дальнейшем, пьезопластины) с одинако вой ориентацией кристаллографических осей или одинаковой поляризацией, .; снабженные внутренним и двумя внешни ми электродами, нанесенными по всей поверхности широких граней пьезоплас тин l Недостатком данных пьезопреобразо вателей является нестабильность коэф фициента преобразования консольно приклс1дываемой силы в электрический сигнал при вариациях точки ее приложения. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является би морфный пьезопреобразователь, содержгидий две соединенные вместе прямоугольные одинаково ориентированные пьезопластины, снабженные внутренним электродом и двумя внешними электродами, нанесенными на широкие грани пвезопластин по.всей поверхности за исключением двух узких промежутков, расположенных один против другого и разделяющих каждый из внешних, электродов на две части 2J. . Однако зависимость коэффициента преобразовси1ия консольно прикладывае мой силы в электрический сигнал при ;смещении места приложения силы на продольной оси преобразователя при;водит к низкой точности измерения Ьил. Цель изобретения - повкаиение точности измерения консольно прикладываемой к биморфному пьезопреобразователю силы при вариациях точки ее приложения. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе, содержащем две соединенные между собой пьезопластины, электрические оси которых параллельны, прямоугольные внутренний и четыре одинаковых внешних электрода, попарно расположенные параллельно внутреннему электроду на противоположных поверхностях, причем разделяющие их токонепроводящие промежутки одинаковы, и расположены оди над другим, внутренний электрод разделен на две равные части токонепроводящим промежутком, расположенным симметрично токонепроводящим промёжуткам внешних электродов, при этом каждая часть внутреннего-электрода электрически соединена с двумя внешними электродами, расположенными на противоположных частях пьезопластин. На фиг.1 представлен биморфный пьезопреобразователь,общий вид,в разрезе; на фиг.2 - то же, вид сверху. Биморфный пьезопреобразователь содержит две соединенные вместе прямоугольные пьезопластины 1 и 2 с нанесенными электродами. Пьезопластины представляют собой, в частности, Т( срезы кварца с параллельным направлением их кристаллографических осей, причем длина пьезопластины совпадает с механической осью кристалла, ширина - с оптической, а толщина - с электрической осью, имеющей, например, положительное направление от пластины 2 к пластине 1.При изготовлении пластин из поляризованной керамики указанное направление имеет поляризация пьезопластины в преобразователе. Пьезопластины снабжены двумя группами (секциями) электродов прямоугольной формы, расположенных симметрично относительно продольной оси. Первую группу электродов составляет внутренний электрод 3 и два внешних электрода 4 и 5, нанесенных на главные грани пьезопластин один напротив другого. Вторую группу электродов составляют внутренний электрод 6 и два Внешних электрода 7 и 8, нанесенных на главные поверхности пьезопластин один напротив другого. Внешние электроды 4, 5, 7 и 8 имеют одинаковые размеры по длине и ширине. Электроды 3-8 разделены токонепроводящими промежутками 9, 10 и 11, имеющими одинаковую длину и ширину и расположенными один против другого в направлении, перпендикулярном широким граням пьезопреобразователя. Внутренние электроды 3 и 6 могут не доходить до краев пьезопластин на каждом конце пьезопреобразователя с образованием, тем самым, токонепроводящих прогиежутков 12 и 13. Кроме того, длина электрода 3 может отличаться от длины электрода 6. L Электроды 4, 5, 7 и 8 вместе с токонепроводящими промежутками 9 и 11 занимают центральную доминирующую по длине часть пьезопреобразователя. Свободные от электродов концевые участки пьезопреоб1 азователя являются местом приложения измеряемых сил или взвешиваемых предметов (например, на правом конце) и посадочным местом для закрепления преобразователя (соответственно, его левого конца) в неподвижной опоре - корпусе датчика. Промежутки 9-11, а также промежутки 12 и 13 между пластинами заполнены электроизоляционным материалом (а частности, клеем), близким по механическим свойствам и температурному коэффициенту линейного рас

БИМОРФНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ,, соде жаций две соединенные, между собой пьезопластины, электрические оси которых параллельны, прямоугольные внутренний и четыре одинаковых внешних электрода, расположенные параллельно внутреннег гу электроду попарно на противоположных поверхностях, причем разделякяцие их токонепроводяцие промежутки одинаковы и расположены один над другим, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения силы, внутренний электрод разделен на две равные части токонепроводящим промежутком, расположенным симметрично токонепроводящим промежуткам внешних электродов, при этом каждая часть внутреннего электрода электрически соединена с двумя внешними электродами, расположенными на противоположных частях пьезопластин.. S сл :о