Устройство для поляризации пьезои сегнетокерамических элементов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Социалистических

Республик (и)-570134 (6)) дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 1404.76 (2l) 2358512/25 (5l) М. КлЯ с Присоединением заявки ЭЙ—

Н 01 .L 41/22

f OOQOPOTIOHHlk9 HONHTIT

Ваввтн ййнннатран 066Р на данна нваарвтвннн н атнрытнй (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.08.77 Бюллетень Мт31 (45) Дата опубликования описания 06.10.77 (53) УДК 537.228. 1 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н.В.Беликов и В.В.Павлов

Ростовский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛЯРИЗАЦИИ ПЬЕЗОИ СЕГНЕТОКЕРАМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Недостатками этого устройства являются низкая надежность сравнительно невысокое напряжение поляризации (до 4 кВ), большие габариты, Известно также устройство для поляризации пьезоэлементов, содержащее электронную лампу высокого напряжения, схему управления сеточным напряжением, лампы, катодный резистор (2) .Поляризуемый пьезоэлемент подключен к аноду высоковольтной лампы и к плюсу источника высокого напряжения. Минус высоковольтного и=точника заземлен. В цепь катода лампы включен резистор, к которому подключается база транзистора схемы управления сеточным напряжением. Коллектор транзистора чеИзобретение относится к устройствам для поляризации пьезокерамических материалов и может быть применено при промышленном производстве пьезоэлементов;

Известно устройство для поляризации пьезоэлементов, содержащее источник высокого напряжения и реле максимального тока, рабочие контакты которого включены последовательно с поляризуемым образцом. в цепь высокого напряжения (1) . рез резистор подключен к управляющей сетке лампы.

Недостатками этого устройства являются низкая экономичность и невысокая надежность, Целью изобретения является повышение надежности и экономичности устройства для поляризации пьезокерамических элементов. то Это достигается тем, что в предложенном устройстве, содержащем электронную лампу высокого напряжения, котодный резистор и схему управления сеточным напряжением, в цепь катода

15 лампы последовательно катодному резистору включено электронное реле максимального тока.

На фиг.1 схематически изображено предложенное устройство.

20 Оно состоит из лампы 1 высокого напряжения, катодного резистора 2, реле

3 максимального тока, источника 4 сеточного смещения. ПоляризуеМый пьезокерамический элемент 5, подключен

25 к аноду лампы 1 и к плюсу источника высокого напряжения. Катодный резистор 2 подключен к минусу источника высокого напряжения и к минусу источника 4 сеточного смещения через элек8Q тронное реле 3 максимального тока, 570134

При подключенкн источника высокого напряжения ток пок ризaцкк пьезоэлемента течет по цепи - плюс источника высокого напряжения, пьезоэлемент 5, высоковольтная лампа 1g катодный ре " 5 эистор 2, реле максимального тока 3 и минус высоковолъного источника. Величина максимального тока поляризации, задается напряжением источника 4 сеточного смещения.Прн возрастании тока 10 поляризации увеличивается падение напряжения на катоднои. резисторе 2, что приводит к понкаению сеточного потенциала лампы к, следовательно, к уменьшению тока поляризации. 6

Таким образом,;в рабочем режиме действует отрицательнав обратная связь, стабилизирующая aок поляризации через пъезоэлвмйит. Возрастание тока поляри" зацкк через пьезоэлемент (например при ® пробое образца) вызывает срабатывание электронного реле 3 максимального тока,. которов скачкообразно запирает лампу 1.:

В результате такой пъеэоэлеиеит отключается лампой от ксточйнка высокого

ыапряаения. Полное отключение пьезоэлемента от «ысоковолътного ксточника ие допускает бескслезного рассеивания мощности на(лампе и исключает дальнейщее потребление тока от источника высокого напряжения.

В частности, электронное реле иаксииалъкого тока можно реализовать на триг гере,из двух транзисторов разного тика йроводкиостц {см.фиг.2). Триггер состо-, ит иэ транзисторов 6,7, резисторов

8-12 и щодной цепочки 10. Точками а .и б триггер включаем в катодную цепь высоковольтной лаипы 1 {см.фиг .1) .Схема работает.следующим образом.

8 оптимальном рвание поляризации че-40 рез резисторы 8,9 течет анодный ток лампы 1, вызывая некоторое положительное смещение на базе транзистора 7. Величина этого смещения зависит от значения тока поляризации пьезоэлемента 46 и номинала резистора 9. подбором величины этого. резистора задается предельно допустимай ток поляркзацни пьезоэлемента. При возрастании тока выше предельно допустимого значения (пробой g} пьезоэлемента) падение напряжения на резисторе 9 превышает напряженке отпирания транзистора 7. Транзистор 7, открываясь, вызывает падение напряжения на резисторе 11,что приводит к отпира-66 нню транзистора б и увеличению падения напряжения на резисторе 9. Возникает лавинообразный процесс, приводящий к опрокидыванию триггера в другое lycтокчивое состояние равновесия, при котором оба транзистора открыты и насыщены. Поскольку цепочка диодов 10 включена в прямом напряаении, при возрастании падения напряаекия на резисторе 9, эта цепочка щунтирует резистор 9.и, такии образом почти все напряжение источника питания прикладывается к резистору 8. Резистор 8 включен,в сеточную цепь лампы высокого напряжения, следовательно к сетке лампы прикладывается запирающий потенциал, равный разности потенциалов источника сеточного смещения 4 и падения напряаення на резисторе 8. Лампа высокого напряжения полностью запирается, отключая пьезоэлемент от источника высокого напряаения.

Электронное реле позволяет прерывать тох через пробктый пьезоэлемент путем запиранкя лампы высокого напряжения. В этом случае лампа выполняет роль высоковольтного выключателя (реле).Преимущества ее как высоковольтного выкхнвчателя очевидны в сравнении с электромагнитным реле максимально- . го тока, используемым в устройстве поляризации Щ . gto момента пробоя пъвзоэлемента работа предяагаемого устройства не отличается от работы прототипа (2) .

Прк пробитом пьезоэлементе лампа высокого напряжения разрывает цепь поляризации пьезоэлемента, исключает рассеивание мощности на лампе и Потребление тока от источника высокого напряжения.

Формула изобретения устройство для поляризации пьезои сегнетокераиических элементов содержащее электронную лампу высокого напряжения, схему управления сеточным напряаеннем лампы, катодный резистор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения его надежности и экономичности, последовательно с катодным резистором включено электронное реле максимального тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. И.A.Ãëàäèàí, Ïüåçîêåðàìèêà, И. Энергия, 1967 с.84 °

2.Патент ГДР 9 82152, кл. H 01:7/00, 05.02.71.

5?0134

Составитель В.Вавер

Ред ктор Е, Кравцова . Техред A. БогданКорректор

Заказ 3068/47 Тираж 976 Подписное

ЦНИИПИ 1осударственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4/5 ь с с L

Р Ф

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