Пьезоэлектрический приемник звукового давления Советский патент 1990 года по МПК H04R17/02 

31534

Изобретение относится к акустическому приборостроению.

Целью изобретения является обеспечение стабильности чувствительности От образца к образцу.

На чертеже приведена схема предлагаемого приемникао

Приемник содержит корпус 1, на открытом торце которого размещен чувст- вительный биморфный пьезоэлемент 2 с лектродами, Биморфный пьезоэлемент Достоит из пьезоэлектрической пласти- уы 3 и пластины 4, которая может быть icaK пьезоэлектрической, так и метал- яической. Первый основной электрод 5 подключен к входу 6 согласующего усилителя 7, а второй - к общей иане. На биморфном пьезоэлементе 2 в плоскости расположения первого основного электрода 5 имеются два допрлнитепь- шх электрода 8 и 9, связанных через лассивные регулирующие цепи }0 с инвертирующим 1 1 и неинвертирующим 12 выходами согласующего усилителя 7 соответственно. Коэффициент усиления согласующего усилителя Кчс выбирает

У ся исходя из соотношения KuttK{7ep l,

где К пер - коэффициент передачи системы дополнительный 8 (или 9) - ос- 1ной 5 электрод. Один из выходов усилителя (инвертирующий или неинвертирующий) является одновременно общим выходом 13 усилителя 7 (и всего устройства в целом)k

Приемник работает следующим образом.

Под действием звукового давления Р на основных электродах биморфного пьезоэлемента 2 наводится электричео кое напряжение, поступающее с основного электрода 5 на вход 6 усилителя 7, Усиленный сигнал с выхода 11 или 12) усилителя 7 поступает на дополнительный электрод 8 или 9 соответственно, в зависимости от необходимости уменьшить или увеличить чувствительность приемника

В асимметричном биморфном пьезоэлементе при подаче напряжения на один из электродов 8 или 9 напряжение на электроде 5 сдвинуто (в рабочем диапазоне частот до 2 .кГц) примерно на 180 . Коэффициент передачи такой системы К „ер в зависимости от соотношения площадей электродов, доб- ротности, размеров пьеэопластины и др. составляет величину примерно от 0,005 до 0,1.

0 5 0 5

0

5

0 5

0

5

При подаче напряжения на электрод 8 с инвертирующего выхода усилителя 7 на выходе данного усилителя напряжение уменьшается, так как сигнал с системы электрод 8 - электрод 5 поступает на вход усилителя в противо- фазе с сигналом с электрода 5. При подаче напряжения на электрод 9 с неинвертирующего выхода 12 усилителя 7 на выходе данного усилителя напряжение увеличивается, так как сигнал е системы электрод 9 - электрод 5 поступает на вход усилителя в фазе с сигналом с электрода 5.

Возбуждение системы не происходит при соблюдении баланса амплитуд, т.е. Kflgp-

Пассивная регулирующая цепь (обычно переменный резистор позволяет изменять чувствительность от начальной до некоторого минимума или максимума, определяемого произведением

ис Кпер

В асимметричном биморфном пьезоэлементе при подаче напряжения на электрод 8 шт 9 сдвиг фаз в диапазоне частот до 2 кГц практически равен нулю, а коэффициент передачи Кпер этой системы в зависимости от соотношения площадей электродов, добротности, размеров пьезоэлемента и др, составляет примерно 0,1-0,4. В этом случае, при подаче напряжения с инвертирующего выхода усилителя на соответствующий дополнительный электрод чувствительность уменьшается, а с ие- инвертирующего - увеличивается. i

Таким- образом, изобретение позволяет в достаточно широких пределах изменять чувствительность пьезоприем- ников, подстраивая ее к номинальной величине, обеспечивая стабильность данного параметра от образца к образцу.

Формула изобретения

Пьезоэлектрический приемник звукового давления, содержащий корпус, на открытом торце которого размещен чувствительный биморфный пьезоэлемент с электродами, причем первый электрод подключен к входу согласующего усилителя, а второй - JK общей шине, отличающийся тем, что, с целью обеспечения стабильности чувствительности от образца к образцу,

5 J534760«

биморфный пьеэоэлемент в плоскости. усилителя соответственно, причем ко- расположения первого электрода снаб-эффициент усиления согласующего усижен двумя дополнительными электрода-лителя К«с выбирается, исходя из со- ми, связанными через пассивные регу-отношения К„с-Кпвв 1, где Кпер - колирующие цепи с инвертирующим и не-5 эффициент передачи системы дополнн- инвертирующим выходами согласующеготельный - основной электрод.

Изобретение относится к области акустического приборостроения. Цель изобретения - обеспечение стабильности чувствительности от образца к образцу. Приемник содержит корпус 1, на открытом торце которого размещен чувствительный биморфный пьезоэлемент 2 с электродами. Первый основной электрод 5 подключен к входу 6 согласующего усилителя 7, а второй - к общей шине. На биморфном пьезоэлементе 2 в плоскости расположения первого основного электрода 5 имеются два дополнительных электрода 8, 9, связанных через пассивные регулирующие цепи 10 с инвертирующим 11 и неинвертирующим 12 выходами согласующего усилителя 7 соответственно. Коэффициент усиления согласующего усилителя К_ус выбирается исходя из соотношения К_ус^.К_пер*981, гдЕ K_пEP - КОэффициЕНТ пЕРЕдАчи СиСТЕМы дОпОлНиТЕльНый элЕКТРОд - ОСНОВНОй элЕКТРОд. ПРи пОдАчЕ НАпРяжЕНия HA элЕКТРОд 8 или 9 НАпРяжЕНиЕ HA ВыХОдЕ уСилиТЕля уВЕличиВАЕТСя или уМЕНьшАЕТСя зА СчЕТ СлОжЕНия или ВычиТАНии СигНАлОВ, ВОзНиКАющиХ HA ОСНОВНыХ элЕКТРОдАХ пОд дЕйСТВиЕМ зВуКОВОгО дАВлЕНия и НАВЕдЕННыХ СигНАлОВ. 1 ил.