Пьезоэлектрический приемник звукового давления Советский патент 1977 года по МПК B06B1/06 H04R17/00 

зом, для получения оптимальных характеристик приемника необходимо увеличить площадь пьезоэлемепта.

Целью изобретения является повышение чувствительности приемника звукового давления.

Цель достигается тем, что пьезоэлемент выполнен в форме плоской спирали с электродами, нанесенными на ее главные поверхности, одна из которых механически соединена с мембраной.

Пьезоэлемент может быть выполнен многослойным. Подбирая ширину витка спирали, а значит, и число витков спирали при задаиной толш,ине мембраны и пьезоэлемента можно управлять распределением механических деформаций в последнем. В том случае, когда в пьезоэлементе возникает чистый изгиб (нейтраль механических напряжений проходит через середину сечения), его необходимо выполпить в виде биморфа.

Па фиг. 1 схематически нзобрал ен предлагаемый приемник в разрезе; на фиг. 2 - плоские пьезоспирали, жестко скрепленные в центре.

Приемник акустического давления состоит из корпуса 1 и жестко скрепленной с ним тонкой мембраны 2, на поверхности которой закреплены (приклеены или припаяны) две выполненные из пьезокерамики и жестко скрепленные в центре плоские спирали Архимеда 3 и 4, на главные плоскости которых нанесены электроды 5. Ширину ш,ели 6 между спиралями 3 и 4 выбирают из условия необходимой жесткости конструкции (ориентировочно 4-8 толщин мембраны). Пьезоспираль может быть выполнена также многослойной. Такую спираль изготовляют, например, из циркопаттитанат-бариевого или ниобат-бариевого шликера заливкой его в специальную форму с последующим нанесением металлизирующей пасты, обжигом и поляризацией в электрическом поле 1-2 KB/MM. Металлизирующая

паста служит в таком случае и электродом, и склеивающим веществом.

Приемник работает следующим образом.

Под действием акустического давления частотой колебаний меньшей или равной резонансной частоте мембраны, последняя прогибается, вызывая в спирали деформации сжатия-растяжения и сдвига. Если ширина листа спирали больше трех ее толщин, основная доля энергии сигнала запасается в виде деформации сжатия-растяжения, что позволяет использовать пьезокерамическую спираль с электродами на главных илоскостях спирали с поляризацией ее по толщине.

Предлагаемый приемник имеет повышенную чувствительность по сравнению с известными и может быть использован для работы на собственной резонансной частоте или на частотах ниже резонанса механической системы крепления пьезоэлемеитов (шпрокополосный прием).

Формула изобретения

1.Пьезоэлектрический приемник звукового давления, содержащий пьезоэлемент и мембрану, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, пьезоэлемент выполнен в форме плоской спирали с электродами, нанесенными на ее главные поверхности, одна из которых механически соединена с мембраной.

2.Приемник по п. п. 1, отличающийся тем, что пьезоэлемент выполнен многослойным.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 325720, кл. П 04R 17/00, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР №326751, кл. П 04R 17/02, 1972.

3.Авторское свидетельство СССР ЛЬ 211901, кл. В 06В 1/06, 1965.

, га /1Х.ххххххх ; ;5Я Е7;дта г«кху) К