Электроакустический пьезокерамический преобразователь Советский патент 1980 года по МПК H04R17/00 

1

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к устройствам преобразования электрического сигнала в акустический и наоборот, и может найти применение в устройствах связи.

Известны электроакустические пьезокерамические преобразователи, содержащие биморфные пьезоэлементы, установленные в корпусе 1.

Однако они имеют высокую чувствительность только на резонансной частоте.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь, содержащий корпус, мембрану и биморфные пьезокерамические элементы 2. Он имеет невысокую чувствительность и значительные габариты.

Цель изобретения - увеличение чувствительности преобразователей и уменьщение их габаритов.

Поставленная цель достигается тем, что биморфные пьезокерамические элементы собраны в многослойный ступенчатый пакет, в котором между биморфными элементами помещена мягкая пленка, а хотя бы один из элементов жестко соединен с пассивным упругим элементом, закрепленным на корпусе.

Пассивный упругий элемент выполнен в виде пластины с гофром.

На фиг. 1 изображен преобразователь с биморфными пьезоэлементами, собранными в пакет; на фиг. 2 - то же, с одним биморфным пьезоэлементом; на фиг. 3 показана частотная характеристика преобразователя, в котором два различных по длине биморфных пьезокерамических элемента соединены между собой через тонкую (0,005 мм) лавсановую пленку; на фиг.

10 4 - частотная характеристика преобразователя, имеющего один биморфный пьезокерамический элемент.

Преобразователь содержит собранные в пакет пьезоэлементы 1, 2 и 3, проложенную

15 между ними мягкую пленку 4, массивные упругие элементы 5, скрепленные с биморфными элементами, один из которых связан с мембраной 6, и корпус 7, на котором закреплены пассивные упругие элементы 5,

20 -которые могут быть выполнены в виде пластины с гофром.

Преобразователь работает следующим образом.

При подаче переменного электрического

25 напрял ения на биморфные пьезоэлементы они начинают соверщать механические колебания, передавая их мембране. При этом благодаря пленке (толщина которой мала (0,003... 0,007 мм), через которую сое30 диняются биморфные пьезокерамические

элементы, обеспечивает их механическую связь на изгибных колебаниях и существенно снижает их вредное взаимодействие на сдвиговых колебаниях. Происходит это потому, что амплитуда изгибных колебаний на один - два порядка больше амплитуды сдвиговых колебаний.

Ступенчатая конструкция многослойного элемента позволила получить более равномерное распределение механической нагрузки в пьезокерамике элементов, необходимое число основных мод изгибных колебаний и распределение их резонансных частот в рабочем диапазоне частот.

Как видно из сравнения фиг. 3 и фиг. 4, использование многослойных элементов существенно расширяет и улучшает частотную характеристику преобразователя.

Подбирая количество биморфных пьезоэлементов и расстановку резонансных частот основных мод их изгибных колебаний, можно получать разнообразные частотные характеристики при максимальной чувствительности преобразователей.

Формула изобретения

1. Электроакустический пьезокерамическнй преобразователь, содержаший корпус, мембрану и биморфные пьезокерамические элементы, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности и уменьшения габаритов, биморфные пьезокерамическпе элементы собраны в многослойный ступенчатый пакет, в котором .между биморфными элемента.ми помещена мягкая пленка, а хотя бы один из элементов жестко соединен с пассивным упругим элементом, закрепленным на корпусе.

2. Преобразователь но п. 1, отличающийся тем, что пассивный упругий элемент выполнен в виде пластины с гофром.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Римский-Корсаков А. В. Электроакустика, «Связь, 1973, с. 188-189.

2.Авторское свидетельство СССР № 372745, кл. Н 04R 17/00, 1972.

Lli

ау; УШ ;™т;°д;х)(;шШйЯаЖзУв1

)(430Q vstVio xxy vs afyyxxxx)y

X

i SS s

ffi i Mis ; ifft;rA« sefKfyfy ysssf.

Ц

л-I

го Гц 200 500 woo гооо sooo пооо Фиг-з