Пьезоэлектрический элемент

Союз Советских Социалнстических Республик(61) Дополнительное к авт. авид-ву - (22) Заявлено 17.01,73 (21) 1879230/2651) М. Кл. Н 031 т 3/О присоединением заявки М асударственный комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий 23) Приоритет -публиковано 15.04.75. Бюллетень14 ата опубликования описания 11.05.76) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ Геометриыбирается Ширинапределяетс Отношен к ее шири еита инд стоянную Мных частот.1 а1.= - центральной части 2 приводит к уменьЬ.шению велич оянной Л, коэффициента и разноса ча.стот.Геометрия пассивных частей 3 определяеткрутизну затухания энергии на краях пьезоэлектрического элемента. Увеличение крутизпны и относительной длины Ь= - пассивныхбочастей 3 приводит к усилению затухания энергии на краях пьезоэлемента, т. е, к уменьшению амплитуды смещения, что приводит к 25 уменьшению потерь энергии в элементах креп.ления, расположенных на его краях, т. е. к повышению добротности резонатора.Но не все значения размеров, определяющихгеометрию пьезоэлектрического элемента, мо.30 гут быть использованы в качестве рабочих,ины частотнои пост индуктивности Кт,Изобретение относится к резонаторам.Известны пьезоэлектрические элементы с основным видом колебаний сдвиг по контуру, содержащие цситральную активную часть, выполненную в виде прямоугольника, и крайние пассивные части.Однако известные пьезоэлектрические элементы имеют недостаточную моночастотность за счет несимметричности формы.С целью повышения добротности и улучшения моиочастотиости крайние пассивные части предлагаемого пьезоэлектрического элемента имеют форму равнобедренной трапеции, при этом угол при основании трапеции лежит в пределах от 64 до 88,5.На чертеже представлены три проекции предлагаемого пьезоэлектрического элемента.Пьезоэлектрический элемент, выполненный в виде пластины 1 с двойным симметрическим скосом на обоих краях, содержит центральную часть 2, на которую нанесен активный электрод, и пассивные части 3, на которые нанесены соответственно пассивные электроды.Пьезоэлектрический элемент может быть эффективно использован для разработки компактных как объемных, так и и плоских, одноместных и многоместных конструкций резонаторов с высокими электромеханическими параметрами, работающих в диапазоне частот от 0,4 до 2 МГц. я пьезоэлектрического элемента из следующих соображений.оо активной центральной части 2 я,по требуемой рабочей частоте Ь. ие 1; (длины Ь) центральной части не Ьо определяет величину коэффиЬуктивности К. = в , частотную по= 6 о и разнос рабочей и побочУвеличение относительной длины467449 Предмет изобретения Составитель Н. Герасимова автор Т, Янова Техред О Гуменюк Корректор Л. ДенискинЗаказ 4259ПодпнсЦНИИПИ ров СССР Изд.1347 Тираж 1029 Государственного комитета Совета а 1 инист по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушккая наб д. 4/5Обл. тип. Костромского управления издательств, полиграфии и книжной торговл 3Наиболее эффектпвными оказываются оптимальные соотношения при фиксированных относительной длине 1; центральной части 2 и крутизне пассивных частей 3. Оптимум определяется отношением 1 (общей длины ) к ширине оо центральной части 2, при котором резонатор имеет минимальную индуктивность, максимальный разнос побочных резонансов и минимальный уровень смещений на краях в точках крепления.Предлагаемый пьезоэлектрический элемент позволяет использовать большое количество оптимальных соопношений, значения которых изменяются в зависимости от выбранных относительной длины 1 а центральной части 2 икрутизны пассивных частей 3. Из всех оптимальпых соотношений выбирается то, которое лучше удовлетворяет конкретным техническим требованиям, например, по моночастотности, добротности, индуктивности, габаритам или по нескольким из этих параметров вместе и т, д,Толщина 1 пьезоэлектрического элемента определяется, исходя из коэффициента индуктивности К,. по требуемой величине индуктивности Е.Для получения повышенной моночастотности уменьшают интенсивность побочных составляющих спектра путем расположения активного электрода только в зоне центральной части 2, при этом длину 6 электрода выбирают таким образом, что подавляются одна ближайшая побочная мода колебаний или (частично) несколько побочных мод, без существенного изменения рабочей интенсивности ипутем размещения элементов крепления на пассивныхчастях 3 в точках, характеризующихся максимальной амплитудой смещения подавляемоймоды колебаний,При укорачиьании электродов необходимодля сохранения температурной стабильностина пассивные части 3 пьезоэлектрического элемента наносить пассивные замкнутые электро 10 дыВььыолнеььььый таким образом пьезоэлектрический элемент обеспечивает высокие электромеханические параметры: добротность, моночастотность, вибро- и ударопрочность. Послед 15 нее становится возможным благодаря томчто явление захвата энергии, имеющее место втаком пьезоэлементе, приводит к сильному затуханию амплитуды смещения на его концахи позволяет применять жесткую систему за 20 крепления в этих областях. Пьезоэлектрический элемент с основным вн 25 дом колебаний сдвьзг по контуру, содержащий центральную ак, явную часть, выполненную в виде прямоугольника, и крайние пассивные части, отличающийся тем, что, с целью повышения добротности и улучшения моноча 30 стотности, крайние пассивные части пьезоэлемента имеют форму равнобедренной трапеции,при этом угол при основании трапеции лейк тв пределах от б 4 до 88,5,