П`єзоелектричний трансформатор

П'єзоелектричний трансформатор, який містить п'єзоелемент з двома системами електродів і вхідні та вихідні проводи, який відрізняється тим, що вхідний провід 3 що вхідний провід підключений до другого електрода першої системи електродів, вихідний провід першого виходу підключений до першого електрода першої системи електродів, а вихідний провід другого виходу підключений до другого виходу другої системи електродів, а загальний провід схеми підключений до першого електрода другої системи електродів, до п'єзоелемента підключений також два резистори, один вивід першого з них підключений до вихідного проводу першого виходу, а другий - до загального проводу схеми, а один вивід другого резистора підключений до вхідного проводу, а другий - до вихідного проводу другого виходу. Кожна з вказаних відмінних ознак є необхідною, а всі разом - достатніми для досягнення технічного результату. Технічним результатом винаходу є підвищення лінійності АЧХ п'єзоелектричного трансформатора. Корисна модель пояснюється кресленням, де: - на фіг.1 показана схема підключення п'єзоелектричного трансформатора; - на Фіг.2 - АЧХ трансформатора, що пропонується (з виходу 1 - крива 1, з виходу 2 крива 2), та прототипу (крива 3); - на Фіг.3 - осцилограма вхідного сигналу; - на Фіг.4 - осцилограма сигналу з виходу 1; - на Фіг.5 - осцилограма сигналу з виходу 2; - на Фіг.6 - осцилограма вихідного сигналу для прототипа. П'єзоелектричний трансформатор містить п'єзоелемент 1 з двома системами електродів - 2, 3 та 4, 5. П'єзоелемент поляризований таким чином, що вектор поляризації Р є перпендикулярний до площини електродів. Вхідний провід 6 підключений до другого електрода 3 першої системи електродів, а вихідний провід 7 першого виходу - до першого електрода 2 першої системи електродів, вихідний провід 8 виходу 2 - до другого електрода 5 другої системи електродів, а загальний провід 9 схеми підключений до першого електрода 4 другої системи електродів. До п'єзоелемента 1 підключені також два резистори 10, 11. П'єзоелектричний трансформатор, який вибраний в якості прототипу, є коливальною системою з достатньо високою добротністю, тобто має нелінійну АЧХ. Однак в деяких випадках є потреба в розширенні лінійної ділянки АЧХ. Для цього в п'єзоелектричному трансформаторі, що пропонується, вхідні та вихідні проводи підключені до електродів п'єзоелемента таким чином, як це показано на Фіг.1. П'єзоелектричний трансформатор працює наступним чином. При підключені генератора сигналів (або іншого джерела сигналів) до вхідних електродів п'єзоелектричного трансформатора, він коливається. При цьому на вихідних електродах п'єзоелектричного трансформатора генерується електрична напруга. В зв'язку з тим, що використана схема підключення, як це показано на Фіг.1, АЧХ 30144 4 пропонованого п'єзоелектричного трансформатора лінійна. Одночасно, як показали експерименти, вихідний сигнал на виході 1 є першою похідною від вхідного, а на виході 2 - інтегралом від вхідного (Фіг.4, 5). Приклад конкретного використання У конкретному випадку використовувався п'єзоелектричний трансформатор з п'єзокераміки ЦТС-19 діаметром 30 та товщиною 0,8мм з електродами у вигляді дисків діаметром 16мм та кілець з зовнішнім діаметром 30 та внутрішнім 17мм. Для підвищення механічної міцності п'єзоелемент був приклеєний до металевої (латунь Л63) пластини діаметром 36 з отвором діаметром 17мм, що знизило резонансну частоту п'єзоелектричного трансформатора до 4кГц (вигинні коливання). П'єзоелемент був підключений за схемою прототипу до генератора Г3-106 (електроди 2, 3) та мілівольтметру В3-38 (електроди 4, 5). Електроди 3, 5 були підключені до загального проводу схеми. Результати вимірювання АХЧ показані на Фіг.2 (крива 3). вимірювання АЧХ для Результати п'єзоелектричного трансформатора, що пропонується, показані на Фіг.2 (крива 1 - вихід 1, крива 2 - вихід 2). Як видно з Фіг.2, АЧХ пропонованого п'єзоелектричного трансформатора має лінійність у більшому частотному діапазоні, ніж прототип. На Фіг.3, 4, 5, 6 показані осцилограми: вхідного сигналу (Фіг.3), вихідного з виходу 1 (Фіг.4), вихідного з виходу 2 (Фіг.5), вихідного для прототипу (Фіг.6), звідкіля видно, що п'єзоелектричний трансформатор диференціює (вихід 1) і одночасно інтегрує (вихід 2) вхідний сигнал. Осцилограми сфотографовані з екрану осцилографа С1-55 за допомогою фотоапарата Canon EOS 20D. 5 30144 6