Пьезоэлектрический преобразователь

 

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВА гЕЛЬ «о авт. св №772610, о т-. л и чаю щи И с я тем, что, С целью улучшения динамических свойств преобразователз, на противоположном конце биморфнОй пластины расположены идентичные пьезоэлектрические элементы , причем длина каждого пьеэрэлемента составляет одну треть от Длины диморфной пластины.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

° юн|вк

РЕСПУБЛИК

3(5р В 06 В 1/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H .АВТОРСКОМУ СВИДЕ ПЕЛЬСТВУ гасудАРственный HQMHTET ccc

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЫТИЙ

: (6l ) 77261 0 (21) 2835993/18-10 (22) 11.13,.79 (46) 23,07.83. Бюл. М 27 (72) A.Ô. Данилейко и В.И. Седнев (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (53). 534 ° 232(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 772610, кл. В 06 В l/06, 1979...Su„„1030045 А (54) (57) ПЬВЗОЭЛЕКГРИЧЕСКИЙ ОРЕОВРАЗОВА1ЕЛЬ по авт. св. 9 772610, о т-.. л и ч а ю щ .и и с я тем,:что, с целью улучшения динамических свойств преобразователя, на противоположном

- конце биморфной пластины расположены идентичные пьезоэлектрические элементы, причем длина каждого пьезоэлемента составляет одну треть от длины биморфной плаотины.

1030045

Изгибающий момент

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в злектромеханических преобразователях систем автоматического управле.,ния.

По основному авт. св. СССР

В 772610 известен пьезоэлектрический преобразователь, содержащий консольно закрепленную в корпусе биморфную пластину, на одном конце которой в месте крепления биморфной пластины .в корпусе расположены пьезоэлектрические элементы (1 ). . Однако этот преобразователь обладает недостаточно высокими динами. ческими свойствами. $5

Целью изобретения является улучшение динамических свойств.

Цель достигается тем, что на противоположном конце бйморфной пластины расположены идентичные пьезоэлек- ъ0 трические Элементы, причем длина каждого пьезоэлемента составляет одну треть от длины биморфной пластины.

На чертеже представлена схема предложенного преобразователя. Пьезоэлек- 5 трический преобразователь состоит as пакета 1, который выполнен из разных по размерам элементарных пластин

2...7, склеенных или спаянных, и имеет ступенчатую форму, состоящую из центральной трети длины, а также имеет вдвое меньше элементарных пластин, чем периферийные участки. Биморфная ,пластина одним концом закрейлена в корпусе 8. Поляризованные элементарные пластины 2...7 скреплены таким образом, что при подаче электрического сигнала от источника 9 питания пластины 2...4 укорачиваются (удлиняются), в то время как пластины

5...7 удлиняются (укорачиваются). В 40 результате этого происходит изгиб .биморфной пластиныа

Низшая частота собственных поперечных колебаний консольно закреплен ной пластинки предлагаемой формы 45 (центральная. треть длины имеет тол". щину вдвое меньшую, чем периферийные участки). (xf Ф

a,„àå аз= 7 — л-ах= р з Ф ь

2е

Второе интегрирование можно провести графически. Перемещение конца пластины получается равным

50 b,=05 Е . (2)

Произведение амплитуды колебаний при малых часТотах и собственной частоты колебаний биморфной пласти55 ны предлагаемой формы, равно

3 7425. ю ,7 17 для консольно закрепленной пластины

65 с постоянным по длине сечением. где 2Ъ - толщина пластины;

0 - длина пластины;

Ещ- модуль упругости; р — плотность материала.

Напряжения, возникающие в биморфной пластине предлагаемой формы при подаче электрического сигнала,.равны = в Ею з1 где Я - относительная деформацияу

Е . — напряженность электричес» кого поля) 8 „ — пьвзомодуль материала.

N 4б Ъ Ь = ФЕ 4 „ЬЬ, при 0<Х <. -- 2 1 е

М -4ЬЪ аЕ 8 ЕЬЪ, ори сХс I?

Мз-4d $62=4E o1s EQh, при «зecX(e

1 где Ь вЂ” ширина. пластины.

Изменение момента инерции сечения

Э(х)> вдоль оси Х указано выше.

Амплитуда колебаний при низких частотах А, равна а.(ю= dx) — " а+ск.77, (x) где З(х) - момент инерции сечения относительно центральной оси.

Угол поворота крайнего сечения первой трети длины

Еэ Е з

И„а„ЕЬЬ а eS щ 1 Е 1ь Ь,2 ФЬ а о © угол поворота крайнего сечения второго участка относительно начального сечения этого участка. —,е

Ф2 331ÅЕ

7- —, ах= с„» Э2 2 И е. .3

Угол поворота крайнего сечения третьего участка относительно началь-. ного сечения этого участка (,» (з, —; (з)

4 f 233 р о

1030045

Составитель И. Попова

Техред С.Иигунова

Редактор Г. Ус

Корректор A. Повх

Тираж 492

ВНИИПИ Государственного, комитета по делам изобретений и открЫтий

113035, Москва, X-35, Раушская наб., Подписное

СССР

Заказ 5040/11 д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Из сравнения выражений следует, что предлагаемый преобразователь име:ет лучшие динамические свойства.

Кроме того,без сужения дорезонан;оной зоны, испольэуя предложенный преббразователь, можно увеличить амплитуду колебаний пьезоэлектрической. биморфной пластины.

На летательных аппаратах применение предлагаемого изобретения дает возможность создать приборы и устройства, обладающие лучшими динаМическими свойствами, позволяет умень,.шить мощность, вес и габариты электронной аппаратуры, .в конструкциях вибростендов позволяет достичь более: высоких параметров.