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 чотирма парами електродів, причому три пари електродів розташовані на гранях, які перпендикулярні 3 13502 роди, які розташовані на одній з граней, що перпендикулярні до вектора поляризації Р, під'єднані до входу підсилювача напруги, входу та виходу підсилювача заряда відповідно, а електрод, що розташований на протилежній грані і є проекцією першого електрода, підключений до загального проводу схеми, другий електрод, який розташований на одній з граней, що паралельні до вектора поляризації Р, під'єднаний до виходу підсилювача напруги, а електрод, що розташований на протилежній грані і є проекцією другого електрода, 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 чотирма парами електродів 2-2', 3-3', 4-4', 5-5', та узгоджуючий підсилювач напруги 6 і узгоджуючий підсилювач заряду 7. Електроди 2-2', 4-4', 5-5' розташовані перпендикулярно до вектора поляризації Р, електроди 3-3' розташовані паралельно до вектора поляризації Р. Входи узгоджуючих підсилювачів підключені до електродів 2, 4, виходи підключені до електродів 3' та 5, 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 Комп’ютерна верстка Д. Дорошенко 4 дах 2 та 4 з'являється електричний заряд та електрична напруга. Напруга з електрода 2 подається на підсилювач напруги 6, а заряд з електрода 4 подається на підсилювач заряду 7. Підсилена напруга з виходу підсилювача 6 подається на електрод 3', а напруга з виходу підсилювача 7 подається відповідно на електрод 5, створюючи два ланцюги зворотного зв'язку [див. патенти України № 34316 А та 34317 A, G 01 L 1/16, G 01 Р 15/09, 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. - 435 с.]. В зв'язку з тим, що використовуються два підсилювачі підключені таким чином, щоб утворювалось дві ланки зворотного зв'язку, якість обхвату 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 lg. Потім перетворювач за допомогою спеціального нагрівача нагрівався до температури 50±3°С. Вимірювалася відносна похибка § для перетворювача за схемою прототипу та за схемою перетворювача, що заявляється. Результати вимірів: - прототип: = 2,1%; - перетворювач, що заявляється: Підписне = 1,35%. 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