Электрокинетический преобразователь

Авторы патента:

G01L9/18 - с помощью электрокинетических элементов, т.е. жидкостных элементов, в которых электрический потенциал создается в результате приложения силы или изменяется в зависимости от ее величины

НИЕ

Соаоз Советских

Социалистических

Республик о» 696319

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к аат. саид-ау(22) Заявлено 060478 (21) 2620807/18-10 с присоединением заявки Nо(сЗ) ПриоритетвЂ”

Опубликовано 05.1 1.79- Ьтоллетеиь йе 41

Дата опубликования описания 0811-79 (Sf)e. Кл.

G 01 Е 9/18

Государственный комнтет

СССР ао делан мвобретеиий н открытий (53) УДК 531. 787..91 (088.8) (72) Авторы изобретений N.Ñ. каснмзаде, р. Ф. халилов и Б. A. тильман (7) ) заявитель Азербайджанский научно-исследовательский институт энергетики им. И. Г. Есьмана (54) ЭЛЕКТРОКИЙЕТИЧЕСКИИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение бтносится к приборостроению, а именно, к преобразователям постоянного и переменного давлений в электрические сигналы.

Известны электрокинетические преобразов атели, внутри электроизоляци-онного корпуса которых установлена пористая преобразующая перегородка с сетчатыми электродами. Корпус заполняют полярной жидкостью. Под действием внешнего механического сигнала жидкость в порах перегородки движется, в результате чего между электродами возникает разность потенциалов, пропорциональная внешнему сигналу flj .

Чувствительность . ЭКП определяется в основном физико-химическими свойствами преобразующей пари-рабо-. чей жидкости и пористой перегородки, изготавливаемой как нз диэлектрика, так из металла. В этом случае структура двойного электрического слоя .и плотность зарядов неуправляемы, что ограничивает функциональные воэможности преобразователя.

Известен электрокинетический преобразователь, в котором в качестве преобразующей перегородки используются концентрически расположенные радиально поляризованные пьезокерамические кольца со щелевым зазором (21.

Недостатком этого преобразователяя является сложность конструкции и технологии изготовления. Необходимо предварительно обработаты. и поляризовать пьезокольца. Очень трудно создать капиллярный щелевой зазор между концентрически расположенными пьезокольцами. Прн этом надо обеспечить строгую концентричность поверхностей колец, что представляет сложную технологическую задачут конструк ция не обеспечивает миниатюризации преобразователя.

Цель изобретения вЂ” упрощение конструкции и расширение диапазона преобразования .

Поставленная цель достигается тем, что перегородка выполнена в виде полупроводниковых пластин разных типов проводимости с капиллярным щелевым зазором между ними, причем на внешних поверхностях пластин расположены электроды, подключенные к источнику управляющего напряжения.

Конструкция электрокннетического преобразователя представлена на чертеже .

696319

Эле ктрокинетический преобразов атель состоит из двух полупроводниковых пластин 1,2 разных типов прово.димостей (р) и (n) с капиллярным целевым зазором 3.

По торцам зазора расположены токосъемные сетчатые электроды 4,5, Кроме того, на внешних поверхностях пластйн расположены металлические электроды 6, 7, которые подключают. ся к источнику управляющего напряжения.

Преобразователь работает следующим образом.

Внешнее давление воздействует на рабочую жидкость, заставляя ее протекать через капиллярный целевой зазор преобразующей перегородки.

Особенность полупроводниковых пластин р-п, иэ которых выполнена преобразующая перегородка, заключается в том, что при соприкосновении двух полупроводников разных проводимос тей в местах контакта возникает

1 I контактная разность потенциалов, Вследствие неплотного прилегания шероховатых поверхностей пластин между ними образуются щелевидные капиллярные зазоры, через которые фильтруется рабочая жидкость. Контактная разность потенциалов создает электрическое поле между пластинами, вектор которого перпендикулярен вектору течения рабочей жидкости.

Структура двойного слоя в зазоре и, следовательно, потенциал протекания определяются свойствами жидкости, а также величиной контактной разности потенциалов между полупроводниковыми пластинами.

Потоком рабочей жидкости ионы диффузионной части двойного электрического слоя в щелевом зазоре выносятся к другому электроду, создавая разность потенциалов между электродами, пропорциональную внешнему давлению.

Кроме того, подключив к полупроводниковым пластинам внешнее управляющее напряжение, можно управлять величиной контактной разности потенциалов, которая перестраивает

-двойной слой и, следовательно, управляет выходным сигналом ЭКП.

Таким образом, значительно упрощается технология изготовления преобразователя. На р-п йереходе полупроводниковых пластин внешнее электрическое поле получается беэ допол)р нительных затрат на поляризацию, как это имело. место в пьезокольцах.

Кроме того, такая конструкция позволяет перейти в микроминиатюризации, созданию матричной конструкции и системы.

Формула изобретения

Электрокинетический преобразов атель, содержащий корпус с двумя камерами, разделенными преобразующей перегородкой, по обе стороны которой

25 размещены электроды., о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения конструкции и расширения диапаэона преобразования, перегородка выполнена в виде полупроводниковых пластин разных типов проводимости с капиллярным щелевым зазором между

30 ними, причем на внешних поверхностях пластин расположены электроды, подключенные к источнику управляющего напряжения.

35 I

Источники информации, принятие во внимание при экспертизе

I° . Касим-Ваде М.С. и др. Электрокинетииеские преобразователи ин40 формации. N., Энергия, 1973, с. 85.

2..Авторское свидетельство СССР

9 504111, кл. G 01 Ь 9/18, 1974 (прототип) .

69б 319 уер.

Составитель H. Швырков а

Редактор Б. Федотов Техред H ..Бабурка Корректор и. Ковинская

Эаказ á752/42 Тираж 1073- Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по..делам изобретений и открытий

1 3. 3035 р Москвар Ж 35 Раушская наб д 4/5