П’єзоелектричний перетворювач механічних величин

П'єзоелектричний перетворювач механічних величин, що містить узгоджуючий підсилювач і асиметричний біморфний елемент, який складається з металевої пластини, дискового п'єзоеле 3 17439 вача та розташовані перпендикулярно вектору сили F. 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 кресленням, де: - на Фіг. показана схема перетворювача, що пропонується. П'єзоелектричний перетворювач містить узгоджуючий підсилювач виконаний у вигляді підсилювача заряду, який складається з операційного підсилювача 1 та конденсатора 2, включеного в ланцюг зворотного зв'язку операційного підсилювача 1, і асиметричний біморфний елемент, який складається з металевої пластини 3 та п'єзоелемента 4, поляризованого по товщині, з двома електродами 5 та 6 у вигляді напівдисків, які розташовані на одній з торцевих поверхонь п'єзоелемента 4 перпендикулярно вектору прикладеної сили F. Електрод 5 підключений до входу, а електрод 6 до виходу підсилювача заряду. Між металевою пластиною 3 та п'єзоелементом 4 розміщений діелектрик 7. Перетворювач працює наступним чином. При прикладанні до п'єзоелементу сили F на електроді 5 з'являється електричний заряд, який утворює струм, що поступає до входу підсилювача заряду. Заряд підсилюється підсилювачем заряду, Комп’ютерна верстка М. Ломалова 4 вихідна напруга якого подається на електрод 6, створюючи ланцюг просторового електромеханічного зворотного зв'язку. Створений зв'язок підвищує точність вимірювання механічних величин [див. Пьезоэлектрические преобразователи. Справочное пособие / Шарапов В.М. и др. - Черкассы: ЧГТУ, 2005. - 435с.]. Приклад конкретного використання. У конкретному випадку був виготовлений п'єзоелектричний перетворювач механічних величин, що містить металеву пластину, виготовлену з напівтвердої латуні Л63, діаметром 36мм і товщиною 0,3мм, і дисковий п'єзоелемент діаметром 30 і товщиною 0,3мм з п'єзокераміки ЦТС-19 з електродами у вигляді двох напівдисків радіусами 35мм. Між металевою пластиною та п'єзоелементом була розміщена діелектрична (склотекстолітова) пластина діаметром 30 та товщиною 0,3мм. Підсилювач зібраний 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 для перетворювача за схемою прототипу та за схемою перетворювача, що заявляється. Результати вимірювань: - прототип: =9,9%; - перетворювач, що заявляється: =6,1%. 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