Електроакустичний перетворювач

Елеісгроакустичний перетворювач, що включає біморфний елемент, який містить жорстко приєднані п єзоелемент і металеву пластину, а також генератор електричних коливань, який відрізняється тим, що він містить підсилювач електричних коливань, один з електродів п'єзоелемента розділений на три частини, центральна частина виконана як коло, ЗОВНІШНІ - як ПІВКІЛЬЦЯ, причому генератор електричних коливань підключений до одного з півкілець, вхід підсилювача електричних коливань - до другого ПІВКІЛЬЦЯ, а його вихід - до кола Винахід відноситься до технічної акустики і може бути використаний в електроакустичних пристроях Відомий п'єзоелектричний перетворювач згинних коливань по авт св СРСР № 379291 (кл В06В 1/06, 1969), що містить прямокутні пластину і дві жорстко прикріплені до неї п'єзоелектричні пластини Як правило, перетворювач підключається до генератора електричних коливань (див Патент України 35761А кл G01L 11/00, 9/08) Недоліком цього п'єзоелектричного перетворювача є нелінійність його амплітудно-частотної характеристики (АЧХ) Відомий електроакустичний перетворювач по авт св СРСР №813346 (кл G01S 7/52, 1981), що містить біморфні згинні елементи, кожний з який складається з з'єднаних між собою п'єзоелектричної і металевої пластин Перетворювач підключається до генератора електричних коливань Недоліком цього перетворювача є також нелі п єзоелемент і металеву пластину, а також генератор електричних коливань Запропонований перетворювач відрізняється від прототипу тим, що він постачений підсилювачем електричних коливань, один з електродів п'єзоелемента розділений на три частини, центральна частина виконана у вигляді кола, ЗОВНІШНІ півкілець, причому генератор електричних коливань підключений до одного з півкілець, вхід підсилювача електричних коливань - до другого ПІВКІЛЬЦЯ, а його вихід - до кола Кожна із зазначених ВІДМІННИХ ознак є необхідною, а всі разом - достатніми для досягнення технічного результату Технічним результатом даного винаходу є зменшення нелінійності АЧХ перетворювача Саме таке виконання перетворювача забезпечує зменшення нелінійності його АЧХ Винахід пояснюється кресленнями, де - на фіг 1 показана електрична схема підключення запропонованого перетворювача - на фіг 2 показаний загальний вид біморфного елемента перетворювача - на фіг 3 показана залежність звукового тиску, що знімається з перетворювача, від частоти РзвЮ крива 1 - для прототипу, крива 2 - для винаходу, що заявляється Запропонований перетворювач (фіг 1) містить у собі біморфньїй елемент (фіг 2), що містить жорстко приєднані, наприклад, струмопровідним клеєм, п'єзоелемент 1, один електрод якого розділений, наприклад, ХІМІЧНИМ способом, на три час НІЙНІСТЬ АЧХ Зазначений перетворювач найбільш близький по технічній сутності до того, що заявляється й обраний в якості прототипу В основу винаходу поставлена задача удосконалення електроакустичного перетворювача шляхом введення підсилювача електричних коливань, поділу одного з електродів п'єзоелемента на З частини і ВІДПОВІДНОГО підключення біморфного елемента, генератора і підсилювача електричних коливань в електричну схему Запропонований перетворювач містить у собі біморфний елемент, що містить жорстко приєднані 00 ю 54298 тини центральну - у вигляді кола 2, ЗОВНІШНІ - у вигляді півкілець 3, 4, і металеву пластину 5, а також генератор електричних коливань 6 Крім того, у перетворювач додатково введений підсилювач електричних коливань 7 Причому генератор б підключений до ПІВКІЛЬЦЯ 3, вхід підсилювача 7 - до другого ПІВКІЛЬЦЯ 4, а його вихід - до кола 2 Перетворювач працює наступним чином При приєднанні біморфного елемента 1-5 до генератора електричних коливань б, у перетворювачі виникають згинні коливання П'єзоелементи мають АЧХ із чітко вираженими резонансними областями При приєднанні до вихідного електрода 4 біморфного елемента 1-5 підсилювача електричних коливань 7 і введенні від'ємного зворотного зв'язку (ВЗЗ) з виходу підсилювача 7 на електрод 2 резонансні піки АЧХ згладжуються при загальному посиленні сигналу Це відбувається внаслідок того, що фаза сигналу, подаваного з підсилювача на біморфньїй елемент, відрізняється від фази сигналу з генератора на 180° ВІДПОВІДНО зменшується нелінійність і в Рзв (f) На фіг 3 показана залежність Рзв (f), де крива 1 - характеристика перетворювача без введення ВЗЗ, крива 2 - з ВЗЗ Приклад конкретного застосування Був виготовлений електроакустичний перетворювач із круглими п'єзоелементом діаметром 22мм і товщиною 0,2мм із п'єзокераміки ЦТС-19 і металевою пластиною діаметром 31 і товщиною 0,2мм зі сталі 40Х, жорстко з'єднаних між собою за допомогою епоксидної смоли ЕД-20 Методом ХІМІЧНОГО травлення електрод розділявся на три частини центральну діаметром 13 і два ПІВКІЛЬЦЯ З внутрішнім діаметром 14мм Один електрод у вигляді ПІВКІЛЬЦЯ приєднувався до генератора електричних коливань ГЗ-109 Вихідний сигнал із другого ПІВКІЛЬЦЯ подавався Фіг. 2 Рзв, ДБ - ' ' • / 1 , _ ) / ' * - — н _ _ _ 2 підсилювач на Таким чином, АЧХ запропонованого перетворювача з введенням ВЗЗ стає більш ЛІНІЙНОЮ ФІГ. 1 на польовому транзисторі з коефіцієнтом підсилення 7 Звуковий тиск вимірявся за допомогою шумоміра ВШВ-003 Як видно з фіг 3, запропонований винахід забезпечує зменшення нелініиності АЧХ З і V 7 Фіг. З ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24 3 f, кГц