П`єзоелектричний трансформатор

П'єзоелектричний трансформатор, який містить п'єзоелемент у вигляді диска з електродами на торцевих поверхнях диска, вхідні та вихідні проводи, який відрізняється тим, що на п'єзоелементі виконано п'ять систем електродів, причому перша система електродів виконана у вигляді дисків, друга, третя та четверта системи 3 торцевих поверхнях диска та вхідні, та вихідні проводи, згідно корисної моделі, що на п'єзоелементі виконано п'ять систем електродів, причому перша система електродів виконана у вигляді дисків, друга, третя та четверта системи виконані у вигляді сегментів кілець, причому усі електроди мають однакову площу, а вхідний провід підключений до перших електродів другої та третьої системи електродів, перший вихідний провід підключений до першого електрода першої системи електродів і другий вихідний провід підключений до першого електрода четвертої системи електродів, третій вихідний провід підключений до першого електрода третьої системи електродів, а резистор підключений до другого та третього вихідних електродів, а загальний провід схеми підключений до других електродів першої, третьої та п'ятої системи електродів. Технічним результатом корисної моделі є можливість створення сигналів на виході п'єзоелектричного трансформатора пропорційних вхідному, першій похідній та інтегралу від вхідного, тобто розширення функціональних можливостей п'єзоелектричного трансформатора. Корисна модель пояснюється кресленням, де: на Фіг.1 показана схема підключення п'єзоелектричного трансформатора; на Фіг.2 - осцилограма вхідного сигналу (меандр); на Фіг. 3 - осцилограма сигналу з виходу 1; на Фіг.4 - осцилограма сигналу з виходу 2; на Фіг.5 - осцилограма сигналу з виходу 3. П'єзоелектричний трансформатор містить п'єзоелемент 1 з електродами 2-11 на торцевих поверхнях п'єзоелемента, резистор 12, та вхідний 13, вихідні 14,15,16 та загальний провід 17 схеми. Електроди на торцевих поверхнях п'єзоелемента 1 утворюють п'ять систем електродів - 2-3, 4-8, 5-9, 6-10 і 7-11. Електроди кожної системи розташовані один над одним. Вхідний 13, вихідні 14,15, 16, загальний провід схеми 17 та резистор 12 підключені до електродів п'єзоелемента 1 так, як це показано на Фіг.1. П'єзоелектричний трансформатор працює наступним чином. При підключені генератора сигналів (або іншого джерела сигналів) до вхідних електродів 32821 4 п'єзоелектричного трансформатора він коливається а на вихідних електродах п'єзоелектричного трансформатора генерується електрична напруга. При цьому, як показали експерименти, вихідний сигнал на виході 1 є пропорційним від вхідного, на виході 2 - пропорційний першій похідній від вхідного, а на виході 3 - інтегралу від вхідного . Це розширює функціональні можливості п'єзоелектричного трансформатора Приклад конкретного застосування. У конкретному випадку використовувався п'єзоелектричний трансформатор з п'єзокераміки ЦТС-19 діаметром 30 та товщиною 0,8мм з електродами у вигляді дисків діаметром 13мм та кілець з зовнішнім діаметром 30 та внутрішнім 13,5мм. Кожний кільцевий електрод був розділений на чотири сегменти рівної площі. Для підвищення механічної міцності п'єзоелемент був приклеєний до пластини діаметром 36мм з стеклотекстолиту (на Фіг.1 не показана), що знизило резонансну частоту п'єзоелектричного трансформатора до 4кГц (вигинні коливання). До п'єзоелектричного трансформатора був підключений генератор ГЗ-106 (електроди 4,5-3, 10, 11), а також осцилограф С1-55 (електроди 143, 10, 11). Осцилограми з виходу 1, 2, 3 показані на Фіг.3, 4, 5 відповідно. На Фіг.2 показана осцилограма вхідного сигналу (меандр). Як видно з Фіг.2-5 на виході 1 (Фіг.3) маємо сигнал пропорційний вхідному (прототип, коливальний ланцюг), на виході 2 (Фіг.4) - сигнал пропорційний першій похідній від вхідного (деференціюючий ланцюг з інерційністю), на виході 3 (Фіг.5) - сигнал, пропорційний інтегралу від вхідного (інтегруючий ланцюг) [див. Макаров И.М., Менський Б.М. Линейные автоматические системы. - М: Машиностроение, 1977; Шарапов В.М. и др. Пьєзоелектрические датчики. - М.: Техносфера, 2006]. Таким чином, п'єзоелектричний трансформатор має можливість одночасно видавати сигнали, пропорційні вхідному, похідній та інтегралу від вхідного, тобто його функціональні можливості розширені. Осцилограми сфотографовані з екрану осцилографа С1-585 за допомогою фотоапарату Canon EOS 20D. 5 Комп’ютерна верстка Н. Лисенко 32821 6 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