Пьезокерамический преобразователь для измерения параметров головок звукоснимателей электропроигрывающих устройств Советский патент 1992 года по МПК H04R17/00 

Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам, используемым при измерениях параметров головок звукоснимателей элект- ропроигрывающих устройств.

В технике известны пьезоэлектрические преобразователи ij. В указанных устройствах имеется пассивная мембрана в виде опертого по контуру диска и наклеенного на него активного поляризованного по толщине дискового пьезокерамического элемента. Этот пьезоэлектрический преобразователь обеспечивает требуемую величину амплитуд лишь в дорезонансной области по основной частоте. Однако, поскольку пьезокерамический элемент испытывает изгибные колебания, то первая резонансная частота имеет значение, величина которого ниже верхнего предела звукового диапазона частот, т.е. 20 тыс. Гц. Кроме того, большие дополнительные изгибные деформации, которые испытывает материал, вызывают большие напряжения по знакопеременному циклу, что не обеспечивает его долговечности, а, следовательно, и надежности.

Известно также f2j устройство для измерения механических колебаний подвижной системы звукоснимателя. Такое устройство, содержащее корпус с размещенными в нем активным пьезоэлектvj

Os

О

C

Јь

00

рическим и пассивным элементами, не обеспечивает получения нужных значений амплитуд колебаний рабочей зоны (зоны установки иглы подвижной системы головки звукоснимателя электро- проигрывающего устройства) пассивного элемента, а, следовательно, и предусмотренных ГОСТом номинальных значений относительной колебательной скорости в пределах от до +19,6 дБ в звуковом диапазоне частот от 20 до 20 тыс. Гц. Кроме того, в указанном устройстве, в свободной части пьезокерамического элемента его, материал испытывает механическое напряжение по симметричному знакопеременному циклу, что снижает его прочность и долговечность.

Целью изобретения является расширение рабочего частотного диапазона и повышение надежности.

Сущность изобретения состоит в том, что в пьезоэлектрическом преобразователе для измерения параметров головок звукоснимателей, содержащем активный пьезокерамический элемент, установленный в корпусе, пассивный элемент в виде трубки, связанный одним концом с активным пьезокерами- ческим элементом, трубка со стороны свободного конца выполнена с продольными пазами, оканчивающимися на одном уровне, и кольцевой сферической проточкой, расположенной на внутренней поверхности трубки вблизи ее монолитного участка, свободный торец трубки выполнен скошенным, а активный пьезоэлектрический элемент выполнен в виде диска и установлен с натягом внутри введенного кольцевого ножа, сопряженного с трубкой по поверхности ее сферической проточки.

На фиг. 1 изображен пьезоэлектрический преобразователь, в разрезе, на фиг. 2 - разрез по Б-Б на фиг. 1.

Пьезоэлектрический преобразователь содержит корпус 1, в котором по конической посадочной поверхности ус1 тановлен и закреплен винтами 2 пассивный элемент 3 в виде разрезной трубки, в которой со стороны свободного скошенного торца выполнены продольные пазы, оканчивающиеся на одном уровне и образующие лепестки . На внутренней поверхности трубки, вблизи ее монолитного участка, имеется кольцевая сферическая проточка 5, сопряженная с кольцевым ножом 6,

внутри которого с предварительным натягом (например, за счет тепловой посадки) установлен пьезокерамический

дисковый активный элемент 7 с электродами 8. На наружной поверхности пассивного элемента 3 установлен зву- копоглотитель 9 (например, резиновая трубка), а в корпусе 1 - звукопоглотитель 10. В конической части пассивного элемента 3 симметрично продольному разрезу выполнено коническое отверстие, в котором установлен конический штифт 11. Кольцевой нож 6 с

5 пьезокерамическим элементом 7 устанавливается в кольцевую сферическую проточку 5 после разжима пассивного элемента 3 (за счет его продольного разреза). С целью обеспечения регули0 ровки натяга и исключения возможности его последующего изменения в коническое отверстие пассивного элемента 3, перед его установкой и последующим закреплением винтами 2 в кор5 пусе 1, свободно устанавливается конический штифт 11.

i

Пьезоэлектрический преобразователь работает следующим образом. При подаче переменного напряжения на

0 электроды 8 пьезокерамического элемента 7 последний деформируется в осевом и радиальном направлениях. Возникающие при этом радиальные деформации кольцевого ножа 6 приводят

5 к появлению радиальных усилий, передающихся лепесткам f. Указанные периодические усилия воздействуют на лепестки k, вызывая их вынужденные колебания. Каждый лепесток имеет оп0 ределенное значение собственной частоты колебаний. Амплитуды колебаний концов лепестков 4 в зоне установки иглы головки звукоснимателя зависят от соотношения частот собственных

5 колебаний лепестков и частоты вынуждающего сигнала, задаваемого генератором электрических колебаний. Причем наибольшее значение амплитуды имеет место в резонансной области. Охват всего диапазона звуковых частот от 20 до 20 тыс. Гц обеспечивается количеством лепестков и их геометрией, зависящей от величины скоса свободного торца трубки, ее среднего радиуса г и секториального угла 2о6.

Активный пьезокерамический элемент 7 с целью обеспечения механического напряжения одного вида, а именно сжатия, с натягом установлен в кольце0

вой нож 6. В процессе колебаний пье- зокерамического элемента его материа испытывает напряжения сжатия по асимметричному циклу, что и обеспечивает его прочность, а, следовательно, и надежность.

При работе какого-либо лепестка в резонансном режиме в остальных лепестках могут возбуждаться колебания на кратных или близких к ним частотах. В связи с этим с целью уменьшения шумового эффекта пассивный элемент снабжен звукопоглотителем 9. Дл этой же цели в корпусе 1 установлен звукопоглотитель 10 в виде ступенчатого диска из звукопоглощающего материала (например, резины).

Формула изобретения

Пьезокерамический преобразователь для измерения параметров головок звукоснимателей электропроигры- вающих устройств, содержащий активный пьезокерамический элемент, установленный в корпусе, пассивный элемент в виде трубки, связанный одним концом с активным пьезокерамическим элементом, отличающийся тем, что, с целью расширения рабочего частотного диапазона и повышения надежности, трубка со стороны свободного торца выполнена с продольными пазами, оканчивающимися на одном уровне, и кольцевой сферической проточкой, расположенной на внутренней поверхности трубки вблизи ее монолитного участка, свободный торец трубки выполнен ско- .шенным, а активный пьезокерамический элемент выполнен в виде диска и установлен с натягом внутри введенного кольцевого ножа, сопряженного с трубкой по поверхности ее сферической

«

проточки.

Использование: область приборостроения. Сущность изобретения: преобразователь содержит активный пье- зокерамический элемент в виде диска, установленный в корпусе, пассивный элемент в виде трубки, связанной одним концом с активным пьезокерами- ческим элементом. Трубка со стороны свободного торца выполнена с продольными пазами, оканчивающимися на одном уровне, и кольцевой сферической проточкой, расположенной на внутренней поверхности трубки вблизи ее монолитного участка. Свободный тореу трубки выполнен скошенным, а активный пьезокерамический элемент установлен с натягом внутри кольцевого ножа, сопряженного с трубкой по поверхности ее сферической проточки. 2 ил. W fe

S

JФиг 2