Пьезоэлектрический преобразователь

Пьезоэлектрический преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий полпожху , на противоположных поверхностк - .;. - которой расположены 9леЯ1родЫ| о т личаюшийся тем, что, с целью расширения диапаэоаа п ёстройки чао тоты при сохранении ее стабильности, на каждую лов хность подложки в ее угловые областа нанесены че1ыре отражательных элемента в виде металлических полосок, a элетроды выполнены в форме ромба, большая диагональ которого napan лельна кристаллографической оси ZZ подложки , a его соответствующие стороны параллельны продольным-осям XX метап лических полосок отражательных элемезатов , причем острый угол ромба равен арктангенсу отношения скоростей раса |рос1ранения изгибных волн вдоль осей . xx HZi; -i

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

«е u)i

ЗО0 Н 03 Н 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

А0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .::,, К АВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Р:

7l г

Ф

IУ (21) 3383084/18-23 (22) 06.01.82 (46) 1511.83. Бвл, Ж 42 (72) "М. С. Хлыстунов

: (7 1) Всесоюеный научно-исследовательский институт геофиаическнх методрв разведки «ВНИИГеофнзниа»: (53) 621.372.85 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 513471,. кл. Н 03 Н 3/02; 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

М 349078, «л» Н 03 Н 9/18, 1973 (прототип).

; (54) (57) ПЬЕЮЭЛЕКГРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержаи)нй подложку, на противоположных поверхностях

Ф которой расположен злейхроды, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с аделью расширения днаяаеона перестройки час ,тоты при сохранении ее стабильности, иа каждую поверхносгь подложки в ее угловые области нанесены четыре отражательных элемента в виде металлических полосок, а электроды выполнены в форме ромба, болыпая диагональ которого параллельна кристаллографической сои Z Z. подложки, а его соответствующие стороны параллельны продольным осям ХХ метал

) лнческих полосок отражателы)ых элемен - тов, причем острый угол. ромба равен арктангенсу отношения скоростей расп;ространения изгибных волн вдоль осей . Е

ХХ и Е2

Тираж 936 Подписное

Филиал ППЛ Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1 1054

Изобретение относится к измерител ной технике и может быть использовано в качестве первичного преобразователя в . датчиках механических величин и температуры.

Известно пьезорезонансное устройство, содержащее пьеэопластину с круглыми электродами, вокруг которых располо жены кольцевые электроды 1 ).

Недостатком этого устройства при ис- 6 пользовании его в качестве тензоэлемента является существенное рассеяние иэгибных мод колебаний, которое приводит к снижению фазовой стабильности выходных сигналов. 35

Наиболее близким по технической сущ- ности к предлагаемому является пьезоэлектрический преобразователь, содержа щий подложку, на противоположных по- верхностях которой расположены электро» 2О

, ды круглой формы и дополнительные электроды, выполненные в виде сегмен тов 323;

Недостатком известного устройства является то что оно не позволяет,.нара . ду с увеличением диапазойа церестройки, частоты обеспечить высокую стабильность локализованных резонансных колебаний, что обусловлено дифрагированием акустических колебаний, в том числе и иэ гибных мод, которое приводит. к нарушению их пространственной когерентности. .Цель изобретения - расширение диапазона перестройки частоты при сохране-, нии ее стабильности.

Указанная цель достигается тем, что в пьезоэлектрическом преобразователе, содержащем подложку, на противополож-. ных поверхностях которой расположены электроды, на каждую поверхность подлоие40 ки в ее угловые области нанесены четыре .отражательных элемента в виде ме таллических полосок > а электроды выпол-, нены в форме ромба, болыцая диагональ которого параллельна кристаллографичео кой осй ZZ подложки, а его соответст-вующие стороны параллельны продольным осям Х Х! металлических полосок отражательных элементов, причем острый угол ромба равен арктангенсу отношения о скоростей распространения изгибных волн aqonb осей Хх! и 22!.

БНИИПИ Заказ 9118/57

883 2

На чертеже изображена конструкция пьезоэлектрического преобразователя механических величин.

Преобразователь содержит прямоугольный корпус 1 с П-образной прорезью 2, подложку 3 с утолщением 4 на ее свободном конце. В центре подложки 3 размещены электроды 5 и 6, вокруг которых расположены четыре отражатель ных элемента 7 10, острый угол меж ду которыми 29равен арктангенсу отношения скоростей распространения иэгибных волн вдоль осей Х Х и gZ .

В корпусе 1 преобразователя и в утолщении 4 выполнены контактные отверстия 11,12 и 13 и нанесены электроконтактные площадки 14 и 15 для подключения электродов 5 и 6 в электронную схему вторичного преобразователя, например автогенератора.

Принцип действия преобразователя эаипочается в следующем.

Под действием механического воздействия подложка 3 испытывает деформации пропорциональные величине этого воздействия; Вместе с ней испытывает деформации не только подэлектродная область цьезорезонатора, но и область под отражательными элементами 7,8,9 и 10. В результате этих деформаций резонансная частота изменяется на величину большущ чем в известном усч ройстве.

Введение четырех отражательных элементов наряду с расширением диапазона перестройки частоты обеспечивает сохранение коллинеарности изгибных волн, возбуждаемых в подложке, и улучшение. коллинеарности ТТ и Т5 мод колебаний, за счет чего улучшается стабщп к ность резонансных .колебаний по сравнению с известным устройством.

Диапазон перестройки частоты рас ширяется в 1у6 раза а стабильность час тоты повышается не менее чем íà 50%.

Предложенная конструкция пьезоэлект рического .преобразователя благодаря уве-, личению диапазона перестройки частоты позволяет получить более Высокий индекс модуляции при динамических иэмере ниях сейсмических сигналов и улучшить качественные показатели измерительной аппаратурыф