П’єзоелектричний перетворювач механічних величин

П'єзоелектричний перетворювач механічних величин, що містить два п'єзоелектричні елементи та узгоджуючий підсилювач напруги, який відрізняється тим, що в схему введений додатковий резистор, який разом з п'єзоелектричними елементами утворює Т-подібну ланку, причому п'єзоелектричні елементи з'єднані послідовно і утворюють повздовжнє плече, а в поперечне плече включений резистор. Корисна модель відноситься до вимірювальної техніки, і може бути використана для вимірювання механічних величин Відомий п'єзоелектричний перетворювач механічних величин, що містить п'єзоелемент, підсилювач заряду, який складається з операційного підсилювача, резистор і додатковий п'єзоелемент у ланцюгу зворотного зв'язку операційного підсилювача [див. Патент України 34315А, МКИ G01L1/16, С01Р15/09бюл №1]. Недоліком його є нелінійність амплітудночастотно'і характеристики (АЧХ). Відомий п'єзоелектричний перетворювач механічних величин, що містить основний асиметричний біморфний п'єзоелектричний елемент, додатковий біморфний п'єзоелектричний елемент підключений в ланцюг позитивного зворотного зв'язку та узгоджуючий підсилювач напруги [див. Пьезоэлектрические преобразователи /Под ред. В.М.Шарапова. - Черкассы: ЧГТУ, 2004. - 435с, рис.9.27] Зазначений перетворювач найбільш близький по технічній сутності І обраний за найближчий аналог Недоліком його є нелінійність амплітудночастотної" характеристики. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення перетворювача шляхом введення додаткового резистора та підключенням біморфних п'єзоелектричних елементів в Т-подібну ланку Це дозволяє зменшити нелінійність АЧХ. Перетворювач механічних величин містить два п'єзоелектричні елементи та узгоджуючий підсилювач напруги. Пропонований перетворювач відрізняється від прототипу тим, що введено додатковий резистор, який разом з п'єзоелектричними елементами утворює Т-подібну ланку, причому п'єзоелектричні елементи з'єднані послідовно І утворюють повздовжнє плече, а в поперечне плече включений резистор. Вказані ознаки є необхідними і достатніми для досягнення технічного результату. Технічним результатом корисної моделі, що заявляється, є зменшення нелінійності амплітудно-частотної характеристики. Саме таке виконання перетворювача забезпечує зменшення нелінійності амплітудно-частотної характеристики. Корисна модель пояснюється кресленням, де1 на Фіг. 1 показана електрична схема пропонованого перетворювача, на Фіг 2 амплітудно-частотна характеристика пропонованого перетворювача (крива 1) та відомого перетворювача (крива 2) Перетворювач містить два п'єзоелектричні елементи 1, 2, резистор 3, та узгоджуючий підсилювач 4 Електрична схема перетворювача складається з Т-подібної" ланки, яка містить п'єзоелектричні елементи, що з'єднані послідовно і утворюють повздовжнє плече, а точка їх з'єднання 5 через резистор 3 з'єднана з загальним проводом схеми. Напруга знімається з узгоджуючого підсилювача напруги 4. Перетворювач працює наступним чином При дії на п'єзоелектричні елементи 1, 2 механічних величин (наприклад, тиску Р) на електродах л'єзоелементів виникає електричний заряд і елек 10200 4 силювач зібраний на мікросхемі К140УД8. Перетрична напруга, яка поступає на вхід узгоджуючого підсилювача напруги 4. творювач досліджувався в акустичній камері, в якій створювався звуковий тиск ЮПа на частотах Приклад практичного використання Була виготовлена схема з біморфними п'єзовід 20 до 10000Гц. електричними елементами з п'єзокераміки ЦТС-19 Як показали досліди нелінійність амплітудноіз розмірами 27хО,5мм, та резисторами R3=10KOM, частотної характеристики зменшилася (див. Фіг.2). що підключені відповідно Фіг. 1. Узгоджуючий під А(ш 1 — ^ 0.9 n. • / 0.8 • I 0.6 •^1 і 1 / 0.7 • 0.5 0.4 * • • * • / V * 0.3 0.2 0.1 К• 0 Комп'ютерна верстка М. Мацело 1 • 4 5 Фіг.2 8 Підписне f, кГц Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ - 42,01601