Устройство для контроля электроакус-тических преобразователей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социапистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлена 0106-79 (21 } 2772860/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) ПриоритетОпубликовано 150481.Бюллетень ¹ 14 (51)м. кл. н 04 к 29/00

Государственный комитет

СССР ио .делам изобретений и открытий (53) УДК 534.852 (088.8) Дата опубликования описания. 1 0481 (72) Автор изобретения

В. И. 3архин (73) Заявитель (54).УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИХ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для контроля электроакустических преобраз ов ат елей .

Известно устройство для приложения локальной силы к полупроводниковым структурам, в котором статические усилия создаются, как в некоторых типах микротвердомеров,, с помощью тарированных грузов (11.

Недостатком этого устройства является. невозможность плавной регулировки прикладываемых к исследуемому образцу статических усилий и отсутствие возможности создания переменных усилий.. Наиболее близким к изобретению является устройство для контроля электроакустических преобразователей, со- 20 держащее электрическую схему возбуждения, подключенную к измерительному электромеханическому преобразователю, с подвижной частью которого жестко связан шток с иглой, а также электри- 2з ческую измерительную схему и испытуемый электромеханический преобразователь, установленный в держателе манипулятора, прикрепленного к основанию штатива (21. 30

К недостаткам данного устройства можно отнести недостаточную точность измерений и сравнительную узость диапазона рабочих частот.

Цель изобретения — повышение точности измерений и расширение диапазона рабочих частот.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для контроля электроакустических преобразователей, содержащем электрическую схему возбуждения, подключенную к измерительному . электромеханическому преобразователю, с подвижной частью которого жестко связан шток с иглой, а также электрическую измерительную схему и испытуемый электромеханический преобразователь, шток выполнен в виде электрически секционированного пьезоэлектрического стержня, у которого одна пара электродов подключена параллельно электрической схеме возбуждения, а другая пара через дополнительно введенный переключатель соединена с электрической измерительной схемой, причем испытуемый электромеханический преобразователь подключен к отдельным подвижным контактам упомянутого переключателя.

822385

На черте>ке изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит штатив 1 с закрепленным на нем электромеханическим преобразователем, выполненным, например, в виде кольцевого постоянного магнита 2 и подвижной катушки 3 с электрической обмоткой. С катушкой соединен шток 4, выполненный в виде электрически секционного пьезоэлектрического стержня, на конце которо го укреплена игла 5 с двумя парами электродов б и 7. Электроды б подключены параллельно электрической обмот.— ке на катушке 3, а электроды 7 через переключатель 8 подключены к измерительному усилителю 9, соединенно му с осциллографом 10. Генератор

11 постоянного напря>кения, амперметр 12, генератор 13 переменного напряжения и. вольтметр 14 образуют электрическую схему возбу>кдения и под- 20 ключены к электрической обмотке ка-тушки 3 и соответственно к электродам 6 пьезокерамического стержня 4.. Исследуегый электромеханический преобразователь 15 в держателе,16 >5 закреплен на трехкоординатном микроманипуляторе 17 и с его помощью приводится в соприкосновение с иглой 5. Точка соприкосновения выбирается и наблюдается через бинокулярный микроскоп 18;

Устройство работает следующим образом.

После соприкосновения иглы 5 с выбранной точкой испытуемого преобразователя 15 в зоне контакта с помощью генератора постоянного напряжения создается требуемое статическое усилие, величина которого устанавливается по показанию амперметра в соответствии с известной тариро.вочной кривой. Для приложения переменного усилия переменное напряжение от генератора 13 переменного напряжения подается на обмотку катушки 3 и одновременно на электроды б. При 4g возбуждении в устройстве переменной составляющей усилия его величина контролируется с помощью измерительного усилителя 9, к которому подключены электроды 7. Чувствительность пьезокерамического стержня к одноосному сжатию не зависит от величины статических усилий в широком диапазоне (до 100-200 кг) и частотно независима до ультразвуковых частот (f ре 104 Гц) . При возбуждении части стержня, расположенной между электродами б, переменным электрическим напряжением амплитуды V и частоты

f в части стержня между электродами

7 возникает электрический сигнал Vc, пропорциональный чувствительности у„ стержня к силе. При этом величина пе3с ременного усилия F = — При измене/ Y

Г нии статического усилия величина F остается постоянной. Величина переменной силы в возбуждающей системе пропорциональна величине тока вне зависимости от типа преобразователя.

Выполнение штока в виде электрически секционированного пьезоэлектричес- кого стержня с двумя парами .электрически независимых электродов, одна из которых подключена параллельно электродам электродинамического возбудителя, а другая через переключатель к измерительной схеме,приводит по сравнению с известным устройством к расширению рабочего диапазона частот возбуждения, при этом повышается точность измерения переменной составляющей усилий в широком интервале статических усилий.

Формула .изобретения

Устройство для контроля электроакустических преобразователей, содержащее электрическую схему возбуждения, подключенную к измерительному электромеханическому преобразователю, с подви>кной частью которого жестко связан шток с иглой, а также электрическую измерительную схему и испытуемый электромеханический преобразователь, о т л и ч а ю щ .е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений .и расширения диапазона рабочих частот, шток выполнен в виде электрически секционированного пьезоэлектрического стержня, у которого одна пара электродов подключена параллельно электрической схеме возбуждения, а другая пара через дополнительно введенный переключатель соединена с электрической измерительной схемой, причем испытуемый электромеханический преобразователь подключен к отдельным неподвижным контактам упомянутого переключателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Burus F.P., Jo Acoust. Soc.

Amer., V.. 2299 248, 1959, рр. 11321146.

2. Физическая акустика. Под ред.

Мэзона, т. 1, М., "Мир", 1967, с. 278 (прототип).

8 22 385

Составитель В. Мусаэлян

Редактор Л. Копецкая Техред М.Коштура Корректор С.Шекмар

Заказ 1895/84 Тираж 698 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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