П’єзоелектричний перетворювач механічних величин

П'єзоелектричний перетворювач механічних величин, що містить біморфний п'єзоелектричний елемент та узгоджуючий підсилювач напруги, який відрізняється тим, що введено два додаткових резистори, причому біморфний п'єзоелектричний елемент та резистори з'єднані в Т- подібну ланку, причому резистори підключені послідовно й утворюють повздовжні плечі, а біморфний п'єзоелектричний елемент підключений між точкою з'єднання резисторів і утворює поперечне плече, причому металева пластина біморфного п'єзоелектричного елемента підключена до загального проводу схеми. Корисна модель відноситься до вимірювальної техніки, і може бути використаний для вимірювання механічних величин. Відомий п'єзоелектричний перетворювач механічних величин, що містить п'єзоелемент, підсилювач заряду, який складається з операційного підсилювача, резистор і додатковий п'єзоелемент у ланцюгу зворотного зв'язку операційного підсилювача [див. Патент України 34315 A, MKHG01L1/16, 601Р15/09бюл.№1]. Недоліком його є нелінійність амплітудночастотної характеристики (АЧХ). Відомий п'єзоелектричний перетворювач механічних величин, що містить основний асиметричний біморфний п'єзоелектричний елемент, додатковий біморфний п'єзоелектричний елемент підключений в ланцюг позитивного зворотного зв'язку та узгоджуючий підсилювач напруги [див. Пьезоэлектрические преобразователи /Под.ред. В.М. Шарапова. - Черкассы: ЧГТУ, 2004. -435с, рис.9.27]. Зазначений перетворювач найбільш близький по технічній сутності і обраний в якості прототипу. Недоліком його є нелінійність амплітудночастотної характеристики. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення перетворювача шляхом підключенням біморфного п'єзоелектричного елемента в Т-подІбну ланку. Це дозволяє зменшити нелінійність АЧХ. Перетворювач механічних величин містить біморфний п'єзоелектричний елемент та узгоджуючий підсилювач напруги. Пропонований перетворювач відрізняється від прототипу тим, що введено два додаткових резистори, причому біморфний п'єзоелектричний елемент та резистори з'єднані а Т-подІбну лавку, причому резистори підключені послідовно і утворюють повздовжні плечі, а біморфний п'єзоелектричний елемент підключений між точкою з'єднання резисторів і утворює поперечне плече, причому металева пластина біморфного п'єзоелектричного елемента підключена до загального проводу схеми. Технічним результатом корисної моделі, що заявляється с підвищення лінійності амплітудночастотної характеристики. Саме таке виконання перетворювача забезпечує підвищення лінійності амплітудно-частотної характеристики. Корисна модель пояснюється кресленням, де: - на фіг.1 показана електрична схема пропонованого перетворювача; - на фіг.2 амплітудно-частотна характеристика пропонованого перетворювача (крива 1) та відомого перетворювача (крива 2). Перетворювач містить два резистори 1, 2, бімрфний п'єзоелектричний елемент 3, який складається з металевої пластини 4 та п'єзоелемента 5, та узгоджуючий підсилювач 6. Електрична схема перетворювача складається з Т-подібної ланки, в повздовжньому плечі знаходжться послідовно з'єднані резистори 1, 2, а в поперечному плечі знаходиться біморфний п'єзоелектричний елемент З, котрий підключений до рочки з'єднання резисторів 7, металева пластина 4 біморфного C M о> 9112 п'єзоелектричного елемента підключена до загального проводу схеми. Напруга знімається з узгоджую чого підсилювача напруги 6. Перетворювач працює наступним чином. При дії на біморфний п'єзоелектричний елемент 3, механічних величин (наприклад, тиску Р) на електродах п'єзоелемента виникає електричний заряд і електрична напруга, яка поступає на вхід узгоджуючого підсилювача напруги 6. Приклад практичного використання Була виготовлена схема з біморфним п'єзоелектричним елементом з п'єзокераміки ЦТС19 Із розмірами 27x0,5мм, та резисторами R 1 = 1 0 0 O M , R 2 = 1 0 0 O M , ЩО підключені ВІДПОВІДНО фіг. 1. Узгоджуючий підсилювач зібрано на мікросхемі К140УД8. Перетворювач досліджувався в акустичній камері, в якій створювався звуковий тиск 10Па на частотах від 20 до 10ООГц. Як показали досліди нелінійність амплітудночастотної характеристики зменшилася {див. фіг.2). Ueux Фіг. 1 Комп'ютерна верстка М. Клюкін 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