Механоэлектрический преобразователь

Авторы патента:

G01N29 - Исследование или анализ материалов с помощью ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн; визуализация внутреннего строения объектов путем пропускания через них ультразвуковых или звуковых волн через предметы (G01N 3/00-G01N 27/00 имеют преимущество; измерение или индикация ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн вообще G01H; системы с использованием эффектов отражения или переизлучения акустических волн, например акустическое изображение G01S 15/00; получение записей с помощью способов и устройств, аналогичных используемым в фотографии, но с использованием ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн G03B 42/06)

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Сециалистичесиии

Республик р>949488 (61) Дополнительное к авт. свид-вувЂ” (22) Заявлено 10. 06.80 (21) 2939098/18-28 с присоединением заявки ¹â€” (23) ПриоритетвЂ”

Опубликовано 070882. Бюллетень ¹29

Дата опубликования описания 100882 (51) М. Кп.

601 Я 29/00

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

f533 УДК 620.179. .16(088.8) В.В. Анцифиров, Б.И. Колкер, А.Л. глубин, А.В. Салаев и А.В. Шарко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ИЕХАНОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам, преобразующим механические напряжения в электрический сигнал, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения.

Известен механоэлектрический преобразователь упругих колебаний, содержащий излучатель и приемный преобразователь, установленные на эвукапроводах, разделенных акустическим экраном Г11.

Недостатком преобразователя является то, что в нем используются пьезопластины, обладающие недостаточной шириной полосы частот, чта снижает точность измерения.

Наиболее близким к изабретеHHB) по технической сущности является механс3влектрический преобразователь, включающий транзистор (21.

Недостатком преобразователя является сравнительно низкая чувствительность к механическим напряжениям и нелинейность преобразования в мирском диапазоне частот.

Цель изобретения вЂ” повышение чувствительности и точности преобразования.

Укаэанная цель достигается тем, что механоэлектрический преобразователь, включающий транзистор, снабжен вторым транзистором, выполненным на общем с первым полупроводниковом кристалле, и оба расположены па оси механической нагрузки, параллельной линии тока одного из транзисторов.

Кроме того, оба транзистора выполнены полевыми И-типа, канал одного из них ориентирован в направлении 100 кристаллографической оси, а другой вЂ” в направлении (010 .

На фиг.1 показано расположение палевых транзисторов ПТ1 и ПТ2 на исходном кристалле ПТ и действие механической нагрузки Р (сжатие), направление тока в канале каждого транзистора относительно кристаллографических направлений показано стрелками; на фиг.2 вЂ” электрическая схема сае- < динения транзисторов, на фиг.3 графический анализ работы устро. .ства.

Иеханоэлектрический.преобразователь работает следующим образам.

В отсутствие механической нагрузки нри равенстве токов стока первого и второго транзисторов I = 1г выход949488 волит значительно расширить частот-ный диапазон линейного преобразования упругих механических колебаний в электрический сигнал, где E - напряжение питания, Or, вЂ” половина напряжения питания.

Действие механической нагрузки (сжатие), приложенной параллельно линии тока в канале первого транзистора, приводит к уменьшению тока сто- 0 ка первого транзисторами „ на величинуЬ7©,и увеличению тока стока второго, транзистора Т с, на величину Ь| Э ре- ,зультате этого выходное напряжениеО становится равным 15

Формула изобретения

ПТ

7 ное напряжение механоэлектрического преобразователя равно

Ес ()выл Os ъ

uiblÕ US%BUS 3, При действии механической нагрузки (растяжение) выходное напряжение уст-20 ройства соответственно уменьшится наЬО (не показано) .

Таким образом, преобразователь на двух полевых транзисторах и-типа, расположенный на одном кристалле, позволяет увеличить чувствительность устройства к механической нагрузКе в несколько раэ и повысить точность преобразования в электрический сигнал.

Одновременно использование полевых транзисторов в устройстве поз"

1. Механоэлектрический преобразователь, включающий транзистор, отличающийся тем, что, с целью поВышения чувствительности и точности, он снабжен вторым транзистором, выполненным на общем с первым полупроводниковом кристалле, и оба тоанэистооа расположены по оси механической нагрузки, параллельной линии тока одного из транзисторов.

2. Преобразователь по п.1, о тл и ч а ю шийся тем, что оба транзистора выполнены полевыми итипа, канал одного из них ориентирован в направлении (100) кристаллографической оси, а другой вЂ” в направлении f010).

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 415572, кл. G01 М 29i04, 1975.

2. Патент Австрии Р 259268, кл. 42 к, 1968 (прототип).

949488

Составитель A. Чистяков

Редактор О. Врковецкая Техред Т. Фанта. ЕорректофИ. Муска аказ 5 3 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X-35, Рауюская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. жгород, ул. роектная,

Измеритель коэффициента отражения звука // 947755

Устройство для позиционирования приборов контроля // 947754

Раздельно-совмещенный ультразвуковой искатель // 947753

Контактная жидкость для ультразвукового контроля // 947752

Устройство для неразрушающего контроля изделий // 947751

Электромагнитно-акустический способ контроля проводящих изделий // 947750

Искатель к ультразвуковому дефектоскопу // 947749

Способ ультразвукового теневого контроля изделий и устройство для его осуществления // 947748

Ультразвуковой эхо-импульсный дефектоскоп // 947747

Устройство для измерения концентрации взвешенных веществ в жидкости // 2101698

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения концентрации взвешенных веществ в жидких средах в сельскохозяйственном производстве, нефтеперерабатывающей и горнорудной отраслях промышленности

Способ комплексного контроля качества сварных соединений // 2102740

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для контроля качества сварных соединений

Способ измерения плотности критического тока образцов втсп- керамики // 2102771

Изобретение относится к способам измерения физических свойств ВТСП-материалов

Резонансная установка для определения кинетики структурообразования вяжущих материалов типа цемента // 2104517

Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано для исследования процессов твердения вяжущих материалов, например цементов

Способ определения коэффициента структурных напряжений // 2104518

Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано при определении коэффициента структурных напряжений вяжущей композиции для оценки, например, эффективности механического уплотнения

Способ и устройство контроля работоспособности ультразвукового дефектоскопа // 2104519

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для оперативного контроля работоспособности ультразвуковых (у.з.) дефектоскопов в процессе их настройки и поиска с помощью них дефектов в разнообразных материалах и изделиях промышленности, например,в сварных соединениях, в железнодорожных рельсах

Импульсный импедансный дефектоскоп // 2104520

Изобретение относится к акустической дефектоскопии, в частности, к устройствам выявления дефектов импедансным методом

Пьезоэлектрический ультразвуковой преобразователь // 2104618

Устройство для измерения содержания механических примесей в жидких средах // 2105300

Многоканальное акустико-эмиссионное устройство для контроля изделий // 2105301