Пьезоэлектрический приемник звукового давления

 

Изобретение относится к области акустического приборостроения. Цель изобретения - обеспечение стабильности чувствительности от образца к образцу. Приемник содержит корпус 1, на открытом торце которого размещен чувствительный биморфный пьезоэлемент 2 с электродами. Первый основной электрод 5 подключен к входу 6 согласующего усилителя 7, а второй - к общей шине. На биморфном пьезоэлементе 2 в плоскости расположения первого основного электрода 5 имеются два дополнительных электрода 8, 9, связанных через пассивные регулирующие цепи 10 с инвертирующим 11 и неинвертирующим 12 выходами согласующего усилителя 7 соответственно. Коэффициент усиления согласующего усилителя К<SB POS="POST">ус</SB> выбирается исходя из соотношения К<SB POS="POST">ус</SB><SP POS="POST">.</SP>К<SB POS="POST">пер</SB>*981, гдЕ K<SB POS="POST">пEP</SB> - КОэффициЕНТ пЕРЕдАчи СиСТЕМы дОпОлНиТЕльНый элЕКТРОд - ОСНОВНОй элЕКТРОд. ПРи пОдАчЕ НАпРяжЕНия HA элЕКТРОд 8 или 9 НАпРяжЕНиЕ HA ВыХОдЕ уСилиТЕля уВЕличиВАЕТСя или уМЕНьшАЕТСя зА СчЕТ СлОжЕНия или ВычиТАНии СигНАлОВ, ВОзНиКАющиХ HA ОСНОВНыХ элЕКТРОдАХ пОд дЕйСТВиЕМ зВуКОВОгО дАВлЕНия и НАВЕдЕННыХ СигНАлОВ. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) (51) 5 Н 04 R 17/02

КЕ063 ."

° ();, % 1 3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4180765/24-10 (22) 13.01.87 (46) 07.01,90, Бюл. Р 1 (72) В.И. Шарапов, О.М. Боев

А,N. Алавердиев и А.А. Златкин (53) 621.395.614(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1075170, кл. С 01 P 15/09, 1982, Патент Великобритании 1а 1276196, кл. Н 04 R 17/00 ° 1972. .(54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИЕМНИ1(ЗВУ.КОВОГО ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области акустического приборостроения . Цель изобретения - обеспечение стабильности чувствительности от образца к образцу. Приемник содержит корпус 1, на открытом торце которого размещен чувствительный биморЛный пьезоэлемент 2 .с электродами, Первый основной электрод 5 подключен к входу б согласуищего усилителя 7, а второй— к общей шине. На бимор@ном пьезоэлементе 2 в плоскости расположения пер" ваго основного электрода 5 имеются два дополнительных электрода 8,9, связанных через пассивные регулирующие цепи 10 с инвертнрующнм ll и неиивертирующим 12 выходами согласующего усилителя 7 соответственно. Коэффициент усиления согласующего усилителя К О выбирается исходя из соотношения K pc K 4 1 w 15BK e коз 4и циент передачи системы дополнительный электрод - основной электрод. При подаче напряжения иа электрод 8 или

9 напряжение на выходе усилителя уве- а личивается или уменьшается за счет сложения или вычитания сигналов, возникающих на основных электродах под действием звукового давления и наве-, С денных сигналов, 1 ил.

°

3 15347бО

Изобретение относится к акустическому приборостроению.

Целью изобретения является обеспечение стабильности чувствительности от образца к образцу.

На чертеже приведена схема предлагаемого приемника.

Приемник содержит корпус I, на открытом торце которого размещен чувст- 10 вительный биморфный пьезоэлемент 2 с электродами. Биморфный пьезоэлемент

1 остоит из пьезоэлектрической пластины 3 и пластины А, которая может быть ак пьезоэлектрической, так и метал- 15 нческой. Первый основной электрод подключен к входу 6 согласующего силителя 7, а второй — к общей шине. а биморфном пьезоэлементе 2 в плосости расположения первого основного лектрода 5 имеются два дополнительэлектрода 8 и 9, связанных через ассивные регулирующие цепи 10 с ин вертирующим ll и неинвертирующим 12 выходами согласующего усилителя 7 соответственно, Коэффициент усиления согласующего усилителя К выбирается исходя из соотношения К q К е (1 где К„е - коэффициент передачи сис темы дойолнительный 8 (или 9) — ос- 30

Мой 5 электрод. Один из выходов усилителя (инвертирующий или неинвер тирующий) является одновременно об.— щим выходом 13 усилителя 7 (и всего устройства в целом}, 35

Приемник работает следующим образом.

Под действием звукового давления

Р на основных электродах биморфного пьезоэлемента 2 наводится электричес-. 40 кое напряжение, поступающее с основного электрода 5 на вход 6 усилителя 7. Усиленный сигнал с выхода Il (или 12) усилителя 7 поступает на дополнительный электрод 8 или 9 соот- 45 ветственно, в зависимости от необходимости уменьпшть или увеличить чувствительность приемника.

В асимметричном биморфном пьезоэлементе при подаче напряжения на один из электродов 8 или 9 напряжение на электроде 5 сдвинуто (в рабо" чем диапазоне частот до 2 кГц) примерно íà 180, Коэффициент передачи о такой системы К „е в зависимости от соотношения площа ей электродов, добротности, размеров пьеэопластины и др. составляет величину примерно от 0,005 до 0,1.

При подаче напряжения на электрод

8 с инвертирующего выхода усилителя 7 на выходе данного усилителя.напряжение уменьшается, так как сигнал с системы электрод 8 — электрод 5 поступает на вход усилителя в противофазе с сигналом с электрода 5. При подаче напряжения на электрод 9 с неинвертирующего выхода 12 усилителя

7 на выходе данного усилителя напряжение увеличивается, так как сигнал е системы электрод 9 - электрод 5 поступает на вход усилителя в Фазе с сигналом с электрода 5.

Возбуждение системы не происходит при соблюдении баланса амплитуд, т.е. Кое К с<1 °

Пассивная регулирующая цепь (обычно переменный резистор) позволяет изменять чувствительность от начальной до некоторого минимума или максимума, определяемого произведением

К с Knell +

В асимметричном биморфном пьезоэлементе при подаче напряжения на электрод 8 илн 9 сдвиг фаз в диапазоне частот до 2 кГц практически равен нулю, а коэффициент передачи К„е этой системы в зависимости от соотношения площадей электродов, добротности, размеров пьезоэлемента и др. составляет примерно 0,1-0,4. В этом слу,чае, при подаче напряжения с инвертирующего выхода усилителя на соответствующий дополнительный электрод чувствительность уменьшается, а с неинвертирующего — увеличивается, I

Таким. образом, изобретение позволяет в достаточно широких пределах изменять чувствительность пьеэоприемников, подстраивая ее к номинальной величине, обеспечивая стабильность данного параметра от образца к образцу. ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

Пьезоэлектрический приемник звукового давления, содержащий корпус, на открытом торце которого размещен чувствительный биморфный пьезоэлемент с электродами, причем первый электрод подключен к входу согласующего усилителя, а второй — к общей шине, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения стабильности чувствительности от образца к образцу, ЦЗ 760 биморфный пьезоэлемент в плоскости усилителя соответственно, причем корасположения первого электрода снаб- . эффициент усиления согласующего уснжен двумя дополнительнымн электрода- лителя К 1 выбирается, исходя иэ соми, связанными через пассивные регу- отношения Е К„еР<1 где КаеР лирующие цепи с инвертир чОщнм н не- эффицнент передачи системы дополни инвертирующим выходами согласующего тельный - основной электрод.

Составитель И. Игумнова .

Редактор А. Шандор Техред М.Дидык Корректор Л. Патей

Заказ 57 Тираж 516 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета rto изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101