ЕМКОСТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ Советский патент 1972 года по МПК H04R17/00 

Изобретение относится к преобразователям напряжения и может быть использовано в устройствах автоматики и электроники.

Известен емкостный преобразователь напряжения, содержащий пластину сегпетоэлектрика с нанесенными на одной грани электродами, один из которых, выполненный в виде резистивного слоя, подвергается периодическому нагреванию, приводящему к изменению емкости.

Недостатками известного преобразователя являются низкая чувствительность, плохая температурная стабильность и неширокий частотный диапазон.

Целью изобретения является повышение чувствительности и стабильности и расширение частотного диапазона.

Это достигается тем, что грань пластины, противоположная той, на которой нанесены электроды, связана с пьезопреобразователем, производящим акустическое управление диэлектрической проницаемостью сегнетоэлектрика, и имеет с ним общий заземленный электрод. Между этим электродом и одним из вышеупомянутых включен источник переменного напряжения, осуществляющий термоавтостабилизацию сегнетоэлектрика.

На одной грани пластины сегнетоэлектрика / нанесены электрод 2 для подключения к источнику переменного напряжения U и электрод 3 - для подключения к источнику преобразуемого напряжения UQ. Противоположная грань пластины связана с пьезопреобразователем 4 и имеет с ним общий заземленный электрод 5. К электродам 5 и 6 пьезопреобразователя подводится рабочее напряжение

,Up. Источник переменного напряжения U включен между электродами 2 и 5, он осуществляет термо-автостабилизацию сегнетоэлектрика.

Известно, что под действием гидростатического давления температура фазового нерехода сегнетоэлектрика сдвигается, что приводит к изменению диэлектрической проницаемости Е и, следовательно, емкости. Аналогичный эффект может быть достигнут

действием одноосных механических усилий, т. е. диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектрика зависит от механического напряжения в нем, и, следовательно, путем возбуждения волн механического напряжения

можно управлять величиной диэлектрической проницаемости, причем наибольшие изменения диэлектрической проницаемости наблюдаются в районе температуры Кюри-Вейса, которая поддерживается источником песчет присущего материалу сегнетоэлектрика явления термо-автостабилизации. При этом независимо от знака механического напряжения происходит уменьшение диэлектрической проницаемости. При возбуждении пьезопреобразователя 4 синусоидальным напряжением через сопротивление нагрузки 7 протекает ток четных гармоник благодаря периодическому изменению емкости в цепи. Для устранения основной частоты возбуждения, которая может присутствовать в спектре из-за пьезоактивности материала сегнетоэлектрика, выбирают соответствующие моды колебаний пьезопреобразователя, например изгибные. Благодаря этому в любой момент одна часть пластины растянута, а другая-сжата, и суммарный потенциал, наводимый на электродах 5, 6, равен нулю.

При подаче импульсного напряжения (7р на пьезопреобразователь через сопротивление нагрузки 7 течет ток, амплитудное значение которого определяется величиной изменения емкости и величиной напряжения И.

Предмет изобретения

Емкостный преобразователь напряжения, содержащий пластину сегнетоэлектрика с нанесенными на одной грани электродами, отличающийся тем, что, с целью повыщения

чувствительности, повышения стабильности и расширения частотного диапазона устройства, противоположная грань пластины связана с пьезопреобразователем, акустически управляющим диэлектрической проницаемостью

сегнетоэлектрика, и имеет общий с ним заземленный электрод, при этом между последним и одним из упомянутых электродов включен источник переменного напряжения, осуществляющий термо-автостабилизацию

сегиетоэлектрика.