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 дві пари 3 16944 перпендикулярні до вектора поляризаціїр, під'єднані до входу та виходу підсилювача напруги, а електроди, що розташовані на протилежній грані і є проекціями першого та другого електродів, підключені до загального проводу схеми, третій і четвертий електроди, які розташовані на одній з граней, що паралельні до вектора поляризаціїр, під'єднані до входу та виходу підсилювача заряду, а вектор сили F прикладений до п'єзоелемента перпендикулярно вектору поляризаціїр. 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', 3-3' розташовані перпендикулярно до вектора поляризаціїр, електроди 4-4', 5-5' розташовані паралельно до вектора поляризаціїр. 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 поляризаціїр. Перетворювач працює наступним чином. При дії на п'єзоелемент 1 сили F на електродах 2 та 4 з'являється електричний заряд Комп’ютерна верстка О. Чепелев 4 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 А, G 01L 1/16, G 01 P 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 10 10 40мм. Електроди на п'єзоелементі розміром 10 10мм розташовані так, як показано на Фіг.Підсилювачі зібрані на мікросхемі К140УД8. Перетворювач встановлювався на вібростенд 4805 фірми "Brüel 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: =1,37%. 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