Пьезокерамический датчик перемещений

Авторы патента:

H01L41/08H04R17 - Пьезоэлектрические приборы вообще; электрострикционные приборы вообще; магнитострикционные приборы вообще; способы или устройства специально предназначенные для изготовления или обработки таких приборов и их частей; конструктивные элементы таких приборов (приборы, содержащие несколько компонентов на твердом теле, сформированных на общей подложке или внутри нее, H01L 27/00)

О П И С A Н И E (ii)828270

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.06.79 (21) 2781244/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. К.

Н 01L 41/08

Н 04R 17/00

Государственный комитет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (53) УДК 537.228.1 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (72) Автор изобретения

В. С. Никандров (71) Заявитель (54) ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к области электронной техники, в частности к пьезокерамическим биморфным элементам консольного типа и может быть использовано в целях управления гироскопов, а также R качестве д корректоров зеркал лазеров.

Известен (1) пьезоэлектрический датчик перемещений консольного типа. Основу датчика составляют две пьезоэлектрические пластины равномерной толщины, не- ip сущие на своих поверхностях электроды.

Пластины жестко связаны друг с другом по общей плоскости в единый биморф. Электроды пластин, лежащие на общей плоскости, образуют центральный электрод, а два 15 других электрода являются внешними электродами биморфа.

Известен датчик перемещений (2), содержащий две пьезокерамические пластины, поляризованные по толщине, с нанесенными на их поверхности электродами, жестко соединенные по общей плоскости в единый биморф.

При подаче на внешние электроды электрического напряжения биморф испытывает изгиб, при этом его свободный конец производит перемещение деталей или узлов в цепях управления гироскопов и корректирует положение зеркал в лазерах.

Недостатками известных датчиков являются невысокая чувствительность к изгибу, если в датчике обеспечивается высокая механическая прочность, (из-за значительной толщины пьезоэлектрических пластин), невысокая механическая прочность датчика (если обеспечена его относительно высокая чувствительность к изгибу) при применении тонких пьезоэлектрических пластин.

Целью изобретения является повышение чувствительности к изгибу и увеличение механической прочности.

Поставленная цель достигается тем, что в пьезокерамическом датчике перемещений, содержащем две пьезокерамические пластины с нанесенными на их поверхности электродами, жестко соединенные по общей плоскости в единый биморф, на пьезокерамических пластинах со стороны внешних электродов сформированы ячейки, при этом внешние электроды покрывают поверхность пластины и ячеек. Количество ячеек на пластине и их глубина определяют чувствительность биморфа к изгибу, а количество ячеек, их профиль и глубина вЂ” механическую прочность биморфа.

Сущность изобретения поясняется чертежом. Пьезокерамические платины А и В жестко соединяются друг с другом по общей плоскости, не имеющей ячеек, и образуют центральный электрод 1. Со стороны

828270

3 внешней поверхности пластины А и В имеют углубления вЂ” ячейки 3. Вся внешняя поверхность пластины, включая и поверхность ячеек, покрыта электродом 2. Пластины Л и В отполяризованы по толщине 5 (направление вектора поляризации в них показано стрелками).

Ячейки на пьезокерамические пластины можно наносить методом фотолитографического травления. Перед травлением плас- 1О тины покрывают слоем фоторезиста, на который с помощью фотошаблона наносят изображения ячеек. Глубина, диаметр и плотность ячеек выбираются в зависимости от заданной механической прочности и чув- 1: ствительности к изгибу. Электроды наносят на поверхности пластин, например, методом вжигания серебряной пасты.

Предлагаемый пьезокерамический датчик перемещений обеспечивает более высокую 2р чувствительность при повышенной механической прочности.

Формула изобретения

Пьезокерамический датчик перемещений, содержащий две пьезокерамические пластины, поляризованные по толщине, с нанесенными на их поверхности электродами, жестко соединенные по общей плоскости в единый биморф, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности к изгибу и увеличения механической прочности, на пьезокерамических пластинах со стороны внешних электродов сформированы ячейки, при этом внешние электроды покрывают поверхность пластины и ячеек.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. С. В. Sawyer. Puoc 1КЕ, ч. 19, XI, 1931, р. 2019 вЂ” 2020.

2. Глозман И. Н. Пьезокерамика. М., 1967, с. 141 вЂ” 142 (прототип).

Пьезополупроводниковый частотноуправляемый стабилизатор напряжения // 764015

Устройство для точной установки положения объекта // 752559

Устройство для исследования вибропривода // 746777

Пьезокерамический трансформатор // 738014

Вибродвигатель // 731500

Способ измерения степени поляризации керамических пьезоэлектриков // 722452

Пьезоэлектрический трансформатор // 721871

Способ изготовления пьезоэлектрических керамических элементов // 687494

Способ влагозащиты пьезокерамического преобразователя // 686111

Пьезоэлектрический кристаллический элемент // 2127484

Изобретение относится к пьезоэлектрическому элементу, содержащему кристалл с по меньшей мере одной, в основном плоской плоскостью для акустического использования поверхностных волн

Способ детекции макромолекул биосенсорным устройством // 2148259

Изобретение относится к микробиологии

Устройство и способ для управления по меньшей мере одним емкостным исполнительным элементом // 2167488

Устройство и способ для управления емкостным исполнительным элементом // 2169424

Способ получения пьезоэлектрических монокристаллов с полидоменной структурой для устройств точного позиционирования // 2233354

Изобретение относится к области получения монокристаллов сегнетоэлектриков с сформированной доменной структурой и может быть использовано при создании и работе приборов точного позиционирования, в частности зондовых микроскопов, а также при юстировке оптических систем

Пьезосканер многофункциональный и способ сканирования в зондовой микроскопии // 2248628

Изобретение относится к сканирующей зондовой микроскопии

Координатный стол // 2254640

Изобретение относится к нанотехнологии, а более конкретно к устройствам, обеспечивающим перемещения объекта по трем координатам (X, Y, Z) и точную повторяемость положений объекта при его переустановке, например для перемещения образцов, держателей образцов, зондов и других элементов в сканирующей зондовой микроскопии

Пьезоэлемент для фокусирующего ультразвукового излучателя // 2333023

Изобретение относится к медицинской технике, в частности для применения в ингаляторах

Ультразвуковая антенная решетка // 2335038

Изобретение относится к области неразрушающего контроля, а именно к средствам дефектоскопии трубопроводов, сварных соединений, корпусов реакторов, железнодорожных рельсов, уложенных в пути, конструкций и сооружений из черных и цветных металлов и сплавов в широком диапазоне толщин при одностороннем доступе, и предназначено для применения в машиностроении, металлургии, в авиастроении, автомобилестроении, энергетике и других отраслях промышленности

Акустоэлектронный модуль на поверхностных акустических волнах // 2352055

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в приборостроении и электронной промышленности для корпусирования и герметизации изделий функциональной электроники