Пьезоэлектрический микрофон

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

625l

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

М. Кл. Н 04r 17/02

Заявлено 05.Х.1970 (№ 1480192/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Иииистров

СССР

УДК 621.395.614(088.8) Опубликовано 13.Х11.1972. Бюллетень № 2 за 1973

Дата опубликования описания 13.11.1973

Авторы изобретения

М. М. Некрасов, Л. Г. Гультяева, А. А. През и Г. М. Злогодух

Заявитель

Киевский ордена Ленина Политехнический институт им. 50-летия

Октября

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МИКРОФОН

Изобретение относится к области акустики, а именно к пьезоэлектрическим приемникам звукового давления.

Известен пьезоэлектрический микрофон, состоящий из пьезоэлектрического элемента, мембраны и корпуса, в котором пьезоэлектрический элемент выполнен в виде биморфной пластины с антипараллельной поляризацией ее половин.

Чувствительность такого микрофона по давлению пропорциональна отношению пьезомодуля к диэлектрической проницаемости и вели/3 чине — (где L — длина, а — толщина пьезоэлеа мента), которая определяет величину механической трансформации.

Для увеличения чувствительности такие микрофоны приходится делать очень тонкими, что значительно уменьшает их механическую прочность и усложняет технологию изготовления.

В то же время резонансная частота системы (а 1 („— ) уменьшается, и на величину отпоLN ) ,3 шения — существует определенное ограничение.

Целью настоящего изобретения является создание пьезоэлектрического микрофона, лишенного этих недостатков и позволяющего, увеличив чувствительность, в значительных пределах варьировать выходной емкостью. Поставленная цель достигается тем, что в обеих половинах биморфной пьезоэлектрической пластины направления поляризации выбраны параллельно плоскости соприкосновения этик половин пластины, а электроды нанесены перпендикулярно плоскости соприкосновения.

На фиг. 1 изображен общий вид пьезоэлектрического микрофона; на фиг. 2 — микрофон

10 в двух проекциях.

С металлическим корпусом 1 соединен биморфный пьезоэлемент 2, который одновременно играет роль мембраны и электромеханического преобразователя микрофона. К боковым

15 электродам пьезоэлемента 2 припаяны металлические выводы 3, выполненные таким образом, что они при сохранении герметичности конструкции не ограничивают амплитуду колбаний мембраны.

20 Электромеханический преобразователь представляет собой биморфный пьезокерамический элемент, состоящий из двух склеенных пластин, поляризованных параллельно (указано стрелками), при этом с целью повышения

25 чувствительности и облегчения электрического согласования пьезоэлемента с регистрирующим устройством направление поляризации в пластине выбрано napaллсльным плоскости соприкосновения обеих половин пьезоэлемента, ЗО а электроды 4 нанесены на перпендикулярные

362514 поляризации и плоскости соприкосновения торцовые поверхности.

Для обеспечения подвижности пьезоэлемента между каждой его боковой поверхностью и стенками корпуса оставлен зазор 5, герметически закрытый достаточно гибкими выводами 8.

Таким образом, предлагаемый пьезоэлектрический микрофон содержит биморфный пьезоэлемент, поляризованный параллельно соприкасающимся друг с другом плоским поверхностям обеих половин пластины. Такая конструкция микрофона позволяет увеличить чувстb вительность в — раз, (где b — ширина) при одинаковых общих размерах пьезоэлемента за счет того, что в новой конструкции можно в сравнительно более широких пределах варьировать шириной. Так как b )) а, то на обкладках пьезоэлемента под действием давления возникает электрический сигнал, значительно больший, чем в известной конструкции с теми же размерами. Кроме того, чувствительно„ib предлагаемого микрофона пропорциональна пьезоэлектрическому модулю d», который вносит максимальный вклад в изгибные колебания пластин, в то время как в известных конструкциях амплитуда изгибных колебаний пропорциональна пьезомодулю, который для пье5 зокерамики в 2 — 3 раза меньше, чем d».

С другой стороны, предлагаемая конструкция позволяет создавать секционированные образцы в виде набора склееных пластин, в то время как секционирование в известной конст10 рукции приводит к конструктивным осложнениям и к пони>кению толщины.

Предмет изобретения

Пьезоэлектрический микрофон, содержащий

15 корпус, мембрану и пьезоэлектрический элемент, выполненный в виде биморфной пластины с антипараллельной поляризацией ее половин, и электроды, расположенные перпендикулярно поляризации, отличающийся тем, что, 20 с целью увеличения чувствительности, в пьезоэлектрическом элементе направление поляризации параллельно плоскости соприкосновения половин биморфной пластины, а электроды выполнены перпендикулярными плоскости сопри25 косновения.,362514

А-А — А

Редактор В. Зивтынь

Заказ 251/16 Изд. № 1038 Тираж 404 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССЕ-

Москва, Ж-35, Раув|сная наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

,Риг. 2 I A

Составитель Н. Парасенчикова

Текред Е. Борисова

Корректоры: Л. Кириллова и T. Запорожец