Пьезоэлектрический преобразователь Советский патент 1980 года по МПК B06B1/06 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в электромеханических преобразователях систем автоматического управлеНИН. Известны пьезоэлектрические преобразователи, в которых заделка биморфной пластины осуществляется на клею Однако такой тип заделок не регулируется и не позволяет тем самым изменять характеристики преобразователя в процессе работы. Известен также пьезоэлектрический преобразователь, содержащий ко нсольно закрепленную в корпусе биморфную пластину 21 . Недостаток этого устройства состоит в невозможности регулирования динамических характеристик преобразователя, например резонансной частоты . Целью изобретения является обеспечение возможности регулирования динамических характеристик преобразователя. Поставленная цель достигается тем что преобразователь снабжен, по крайней мере, одним пьезоэлектрическим элементом, расположенным в месте креп ления биморфной пластины в корпусе , выводы которого подключены к источнику электрического напряжения. На фиг. 1 приведены схемы известного и предлагаемого преобразователей, на фиг. 2 - амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) опытного образца предлагаемого преобразователя. В предлагаемом пьезоэлектрическом преобразователе (фиг.1) между биморфной пластиной 1 и корпусом 2 с одной стороны (или с двух сторон) располагается пьезоэлектрический элемент 3, имекяций такое направление поляризации, что при подаче на него электрического сигнала (электрического напряжения) от источника питания 4 элемент стремится увеличить свой размер по оси Х-Х и тем самым увеличивает усилие зажатия пластин. АЧХ консольно закрепленной биморфной пластины зависит, в частности, от свойств заделки (от жесткости крепежного элемента). При увеличении усилия зажатия пластины растет жесткость заделки и изменяется АЧХ преобразователя. Таким образон, подавая электрический сигнал на пьезоэлектрический элемент 3, можно изменять динамические характеристики преобразователя. На фиг. 2 представлена АЧХ опыт ного образца предлагаемого преобразователя, представляющего две склеенные эпоксидным клеем равные пластины и имеющего следующие параметры, высту пающая часть диморфной пластины 60x10x1,1 (мм), глубина заделки плас тины 10 мм, пьезоэлектрический крепежный элемент - прокладки с двух сторон, кгикдая из которых состоит из 3-х дисков. Диаметр диска 15 мм, толщина 1 мм. Материал элементов пластины пьезокерамика ЦТБС-3, прокл адок пьезокерамика ЦТС-19. Усилие зажатия регулируется напряжением ,. При Up 0 усилие зажатия равно нулю (кривая 1), при U 200 В усилие зажатия наибольшее (кривая П На элементы биморфной пластины подает ся электрический синусоидальный сигHcui и с постоянной амплитудой 200 В Замеряется перемещение свободного кон ца пластины. Как видно из графиков, при изменении усилия зажатия полоса пропускания пьезоэлектрического преобразователя увеличивается на величину заштрихованной области. В то же время нецелесообразно закреплять биморфную пластину с тем же усилием механическим или каким-либо другим нерегулируемым образом, так как в этом случае получаем на АЧХ л°шяь кривую i Г и те-ряем область между кривыми 1 и П. Применение изобретения дает возможность создать на летательных аппаратах приборы и устройства, обладающие лyчши m динамическими свойствами, позволяет уменьшить мсяцность, вес и габариты электронной аппаратуры. Формула изобретения Пьезоэлектрический преобразователь, содержащий консольно закрепленную в корпусе биморфную пластину, о т лэичающийся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования динамических характеристик преобразователя, он снабжен, по крайней мере, одним пьезоэлектрическим элементом, расположенным в месте крепления биморфной пластины в корпусе, выводы которого подключены к источнику электрического напряжения. Источники- информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Джагунов Р.Г. и др. Пьезоэлектрический вольтметр. - Приборостроение, 1966, № 1, с. 38-46. . 2.Заявка Франции 2175842, кл. Н 01 L 41/00, 1973 (прототип).

2