Устройство для питания пьезокерамического преобразователя вибродвигателя

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ю 739671

Союз Советскик

Социалистические

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 07.03.78 (21) 2589592/18-25 с присоединением заявки J% (23) Приоритет

Опубликовано 05.06.80. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 09.06.80

Н 01 L 41/10

Н 02 N 11/00

Веудеретеееньй каммвтет

СССР ео делам нэееретенкк в еткрытнй (53) УДК537.228 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. В. A. Буда и В. В. Жаляускас

Каунасский политехнический институт нм. Антанаса Снечкуса (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКОГО

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ВИБРОДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к прнборостроенйю и может быть использовано для питания пьезокерамических и магнитострикционных преобразователей внбродвигателей.

Известно устройство для автоматической стабилизации амплитуды колебаний магнитостриктора, содержащее генератор переменного напряжения, который через усилитель мощности подключен к пьезокерамическому преобразователю и датчик

1о механических колебаний, подсоединенный к усилителю 1 .

Недостатком известного устройства яв ляется сложность электронной схемы управления.

Известно устройство для питания пьезокерамического преобразователя вибродвигателя, содержащее генератор переменного напряжения, четырехдиодный мост, конденсатор, подключенный к базе транзисуо тора, н пьезокерамнческнй преобразователь, сопряженный с ротором g2).

Недостаток известного устройства со стоит s низкой точности подстройки макси2 мальной амплитуды механических колебаний преобразователя и сложности электрической схемы.

Целью изобретения является повышение точности подстройки максимальной амплитуды механических колебаний преобразователя и упрощение электрической схемы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены усилитель мощ ности, согласующий трансформатор, два диода, резистор, а обкладки пьезокерамического преобразователя разделены на два идентичных сектора, один из которых через согласующий трансформатор подсоединен к выходу усилителя мощности, а другой сектор подключен параллельно ко входу усилителя мощности и одной диагонали моста, другая диагональ которого включена между обшей шиной и коллектором транзистора, база которого подсоединена к конденсатору и двум последовательно соединенным диодам, общая точка соединения ,которых через резистор подключена к выходу усилителя мощности.

ВЦЩВЬтЯЯ - . ваке атака-. О@Рф, .Н!аК @татаеотФОааф."батббкркф ВЬВ„К Ь.,, ... К,а - \ .: " аеа««=.. ЬЕЕ--.

Щф@ фй@ "р : л. аь

3 739671

Изобретение поясняется чертежом, мого пьезоэффекта на электродах 4 появУсилитель мощности 1 через согласу- ляется сигнал, амплитуда которого будет ющий трансформатор 2 йодключена к пьезо- " » 2 керамическому преобразователю 3 обкладр ! (4)

S ки которого разделены на секторы 4, 5. 5 где Q — диэлектрическая индукция, Я

Преобразователь 3 упруго сопряжен с ро- диэлектрическая проницаемость, h - пьетором 6 вибродвигателя. Обклацки 4 под- . зоэлектрическая постоянная деформации. ключены ко входу усилителя 1 и одной диа- Из формулы (4) следует, что напряжегонали четырехдиодного моста 7, другая ние на электродах 4 пьезокерамического диагонапь которого включена между общей 10 преобразователя 3 при резонансных колешиной и коллектором транзистора 8, база баииях будет пропорциональным которого подключена к койденсатору 9 и последовательно соединенным диодам 10, (5)

11. Общая точка соединения диодов 10, где О,2- добротность сектора 4 преобра11 через резистор 12 подсеединена к вы- 15 зователя 3. При равных импедансах нагруз ходу усилителя 1. ки преобразователя 3 с обоих концов

Устройство работает следуюшим обра зом. 4 2

Вставляя формулу (3) в выражение

При включении устройства сигнал с 20 (5) получаем, что напряжение на электроусилителя мощности 1 через согласуюший дах 4, являющееся практически напряжетрансформатор 2 подается к обкладкам 5 нием положительной обратной связи, бупьезокерамического преобразователя 3, . дет пропорциональным поляризованного в поперечном направлении 1 2

Н Нана "ОбРатНОГО ПЬЕЕОаффЕКта Ваабгжна- >5, <=-О Чт(ваб „Оа Q )=a U Я (6) ет в нем продольные механические,колебания с резонансной частотой. Йеформация

8 пьезокерамического элемента выражает- Получается, что напряжение. обратной ся следуюшей формулой связи пропорционально Q t что означает

5 =5 т o!U (1) двойную селективность подстройки макси"мальной амплитуды колебаний пьезокерагде д. - постоянная упругости, Т - упрумического преобразователя, гое напряжение, .

4 — пьезоэлектрический модуль, В начальный момент, при включении ..

Ц вЂ” электрическое поле.

35 питания устройства транзистор 8 являетАбсолютную продольную деформацию ся закрытым, а тем самым закрыт и чеЬВ поляризованной в попеРечном направ- тырехдиодный мост 7. Поэтов у с обклалении пластинки можно выразить следую-, - док 4 преобрйзовате я 3 подается весь шим образом сигнал положительной обратной связи ко ай=к с UP 40 входу усилителя 1, из-за чего амплитуда

6 (2) переменного сигнала частота которого согде 9 — длина, Ь вЂ” толшина пьезокера- ... ответствует резонансной частоте механимического преобразователя к — коэффи ческих колебаний секторов 4 и 5 преобра»

" -циент, учитываюший его йроцольную йагРУз- зователя, резко возрастает, Сигнал с выку при резонансных колебаниях, что имеет хода усилйтеля 1 через резистор 12 де45 место в нашем случае, амплитуда дефор- тектируется и сглаживается при помощи мации (или механических колебаний) воз диодов 10, 11 и конденсатора 9 и подарастает Ц раз, т.е. ется к базе транзистора 8, из-за чего он дик д 0- q, начинает открываться, открывая тем са4 з4 Ь 4 (3) 50 мым мост 7, Сопротивление моста 7 шуигде Q» механическая добротность нагру- тирует обкладки 4 преобразователя и огженной пластинки. раничивает амплитуду сигнала положительной,обратной связи. Таким образом стабиОдин конец преобразователя 3 взаимо- лизируется амплитуда сигнала на выходе

55 действует с ротором 6, и из-за сил сухо-, усилителя 1, величина которого устанавлиго трения сообщает ему момент врашения, вается при помоши резистора 12. Это спо.а другим концом воздействует на вторую собствует упрошению электрической схемы половину преобразователя 3 и из-за пря- устройства.

5 739671

Ф о р м у л а .и з о б р е т е н и я трансформатор подсоединен к выходу усиl лителя мощности, а другой сектор подклюУстройство для питания пьезокерами- чен параллельно ко входу усилителя мощческого преобразователя вибродвигателя, ности и одной диагонали. моста, другая содержащее генератор переменного напри- диагональ которого включена между обшей жения, четырехдиодный лист, конденсатор, шиной и коллектором транзистора, база подключенный к базе транзистора, и пье которого подсоединена к конденсатору и зокерамический преобразователь, сопряжен, двум последовательно соединенным детектоный с ротором, о т л и ч а ю щ e e с я- рам, общая точка которых через резистор тем, что, с целью повышения точности 10:подключена к выходу усютителя мощности. подстройки максимальной амплитуды механических колебаний преобразователя и " Источники информации, упрощения электрической схемы, в него принятые во внимание при экспертизе введены усилитель мощности, согласую- 1. Авторское свидетельство СССР

maO трансформатор, два диода, резистор, И №.307817, кл. В 06 1/08, 1968. а обкладки пьезокерамического преобраэо- 2. Авторское свидетельство СССР по ватепя разделены на два идентичных сек- заявке № 2401439, кл. В 06 В 1/06 тора, один из которых через согласующий (прототип).

Составитель В. Вавер

Редактор И. Гохфельд ТехредЖ.Кастелевич Корректор В. Синицкая

Заказ 2953/48 Тираж 844 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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