Устройство для крепления пьезоэлемента в пьезорезонаторе Советский патент 1978 года по МПК H03H9/04 

Изобретение отпосится к радиотехнике и может использоваться при проектироваиии пьезоэлектрических приборов.

Известно устройство для крепления пьезоэлемента в пьезорезонаторе, содержащее кварцедержатель и прямые проволочные токоотводы, соединениые одним концом с пьезоэлементом, а другим с кварцедержателем .

Однако известное устройство обладает недостаточной механической прочностью и неудовлетворительными электрическими нараметрами.

Иаиболсе близким техническим решением является устройство для кренления пьезоэлемента в пьезорезонаторе, содержащее кварцедержатель и илавно изогиутые проволочные токоотводы, соединенные с пьезоэлементом в узловых точках его колебаний и с кварцедержателем, при этом проволочные токоотводы, расположенные с противоположных сторон пьезоэлемента, изогнуты в противоположные стороны .

Однако и это устройство обладает недостаточно высокой механической устойчивостью и электрическими параметрами.

Цель изобретения - повыщение устойчивости электрических параметров резонатора к механическим воздейетвиям.

Для этого в устройстве для крепления пьезоэлемента в пьезорезонаторе, содержащем

кварцедержатель и плавно изогнутые лроволочиые токоотводы, соединенные с пьезоэлементом в узловых точках его колебаний и с кварцедерлчателем, при этом проволочные токоотводы, расположенные с противоположных сторон пьезоэлемента, изогнуты в противоположные стороны, проволочные токоотводы, расположенные на одной стороне иьезоэлемента, также изогнуты в иротивоположные сторо ;ы, а jMCCTo соединения каждого проволочного токоотвода с пьезоэлементом соединено с кварцедержателем дополнительно плавно изогнутым в противоположную сторону проволоч ым токоотводом, образующим с указанным V-образную форму.

На чертеже изображено устройство для крепления пьезоэлемента.

Уетройство для крепления пьезоэлемента в пьезорезонаторе содержит кварцедержатель 1 и плавно изогнзтые проволочные токоотводы 2, соединенные с пьезоэлементом 3 в узловых точках его колебаний и с кварцедержателем 1, при этом проволочные токоотводы 2, расположенные с противоположных сторон пьезоэлемеита 3, изогнуты в противоположные стороны, проволочные токоотводы 2, расположенные на одной стороне пьезоэлемента 3, также изогнуты В противоположные стороны, а место соединения каждого проволочного токоотвода 2 с пьезоэлементом 3 соединено с кварцедержателем 1 плавно изогнутым ъ противоположную сторону доиолнительным проволочным токоотводом 4, образующим с указанным V-образную форму.

V-образная форма токоотводов позволяет наиболее эффективно согласовать механические импедансы токоотводов 2 и кварцедержателя 1, даже для самых низких рабочих частот пьезорезонатора (около 0,2 кГц) удается с хорошей повторяемостью реализовать режим стоячей ВОЛНЫ В токоотводах, т. е. обеспечить соответствие эффективной длины токоотводов четверти длины волны распространяющихся по ним колебаний. При этом токоотвод работает как струна с двумя зажатыми концами, возбуждаемая в своей средней точке.

Пары петель, образованные плавными изгибами токоотводов, служат согласующими элементами токоотводов, как механических волноводов колебаний. Такое их выполнение сводит к минимуму потери колебательной энергии цьезоэлемента, т. е. в наибольщей степени акустически развязывает пьезоэлемент от кварцедержателя. Это выражается не только в повыщении добротности пьезорезонатора по сравнению с резонатором (прототипом), но и В существенном повышениии стабильности частоты пьезорезонатора при изменении температуры окружающей среды, -времени и механических воздействиях.

Изгиб токоотводов в противоположные стороны обеспечивает оптимальную механическую устойчивость электрических параметров пьезорезонатора при внещних механических воздействиях и служит дополнительным фактором, способствующим акустическому согласоВанию составной механической системы, какой является кварцедержатель с четырьмя токоотводами.

Описанная система крецления отличается высокой механической прочностью за счет разнесенного закрепления концов токоотводов на стойках кварцедержателя.

Например, пьезорезонатор с предлол енным устройством крепления пьезоэлемента на частоту 20 «Гц выдерживает механические нагрузки 50 д в диапазоне частот вибрации 10- 5000 Гц, при этом уходы частоты не превыщают OjSXlO . Добротность резонатора состаВляет 250-350X10.

Резонатор-прототип не выдерживает механических воздействий свыще 15 д, при этом уходы частоты составляют ЗХЮ, добротность резонатора составляет не свыще 100- 150X106.

Формула изобретения

Устройство для крепления пьезоэлемента в пьезорезонаторе, содержащее кварцедержатель и плавно изогнутые проволочные токоотводы, соединенные с пьезоэлементом в узловых точках его колебаний и с кварцедержателем, при этом проволочные токоотводы, расположенные с противоположных сторон пьезоэлемента, изогнуты в противоположные стороны, отл ичающееся тем, что, с целью повыщения устойчивости электрических параметров резонатора к механическим воздействиям, проволочные токоотводы, расположенные на одной стороне пьезоэлемента, также изогнуты в противоположные стороны, а место соединения каждого проволочного токоотвода с пьезоэлементом соединено с кварцедержателем дополнительным плавно изогнутым в противоположную сторону проволочным токоотводом, образующим с указанным V-образную форму.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 2657320, кл. 310-9.7, 1953.

2.Патент США № 3054915, кл. 310-9.1, 1962.