П’єзоелектричний перетворювач механічних величин

П'єзоелектричний перетворювач механічних величин, що містить п'єзоелемент з електродами та два узгоджувальні підсилювачі, один з яких підсилювач напруги, а другий -підсилювач заряду, який відрізняється тим, що п'єзоелемент виконаний у вигляді прямокутного паралелепіпеда з 3 12408 воду схеми та виходу підсилювача заряду, до одного з електродів, що розташований на грані паралельно вектору поляризації Р, підключений вхід підсилювача напруги, а електрод на протилежній грані підключений до загального проводу схеми, а вектор сили F прикладений до п'єзоелемента перпендикулярно вектору поляризації Р. Кожна з вказаних відмінних ознак є необхідною, а всі разом - достатніми для досягнення технічного результату. Технічним результатом корисної моделі є підвищення точності вимірювання. Корисна модель пояснюється кресленнями, де: - на Фіг. показана електрична схема перетворювача, що пропонується. Перетворювач містить п'єзоелемент 1 у вигляді прямокутного паралелепіпеда з трьома парами електродів 2-2/, 3-3/, 4-4/ та узгоджуючий підсилювач напруги 5 і узгоджуючий підсилювач заряду 6. Електроди 2-2/ розташовані паралельно до вектора поляризації Р, а електроди 3-3/, 4-4/ розташовані перпендикулярно до вектора поляризації Р. Входи узгоджуючих підсилювачів підключені до електродів 2/, 4, виходи підключені до електродів 3 та 4/, а загальний провід до електродів 2, 3/. Вектор сили F (механічної величини) прикладений до п'єзоелемента перпендикулярно вектору поляризації Р. Перетворювач працює наступним чином. При дії на п'єзоелемент 1 сили F на електро/ дах 2 та 4 з'являється електричний заряд та електрична напруга. Напруга з електрода 2/ подається на підсилювач напруги 5, а заряд з електрода 4 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 4 подається на підсилювач заряду 6. Підсилена напруга з виходу підсилювача 5 подається на електрод 3, а напруга з виходу підсилювача 6 подається відповідно на електрод 4/, створюючи два ланцюги зворотного зв'язку [див. патенти України №34316А та 34317А, G01L1/16, G01P15/09, опубл. 15.02.01, Бюл. №1, а також Пьезоэлектрические преобразователи (Справочное пособие) / Шарапов В.М. и др. // Под ред. В.М. Шарапова. - Черкассы: ЧГТУ, 2004. -435с.]. В зв'язку з тим, що використовуються два підсилювачі підключені таким чином, щоб утворювалось дві ланки зворотного зв'язку, якість охвату зворотним зв'язком краща, ніж для одного підсилювача, що приводить до підвищення точності вимірювання. Приклад конкретного використання. У конкретному випадку використовувався п'єзоелемент з п'єзокераміки ЦТС-19 розміром 10х10х40мм. Електроди на п'єзоелементі розміром 10х10мм розташовані так, як показано на фіг. Підсилювачі зібрані на мікросхемі К140УД8. Перетворювач встановлювався на вібростенд 4805 фірми "Bruel & Kjer" і піддавався впливу вібрації на частоті 100Гц з прискоренням 1g. Потім перетворювач за допомогою спеціального нагрівача нагрівався до температури 50±3°С. Вимірювалася відносна похибка 5 для перетворювача за схемою прототипу та за схемою перетворювача, що заявляється. Результати вимірів: - прототип: =2,1%; - перетворювач що заявляється: =1,3%. Підписне 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