Пьезоэлектрический преобразователь усилий

ло делам изобретен аткоыт 45) Дата опуб вания описания 07.11.80(71) Заявитель А. И. Трофимов и А. А. Аникии Томский ордена Октябрьской Революции и ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехнический институт им, С. М. Киров 4) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ П РЕОБРАЗО ВАТЕЛЬ УСИЛИЙуси азо ьезоэлектрий электрод Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано в различных отраслях промышленности и в лабораторной практике для измерения преимущественно статических усилий.Известен пьезоэлектрический преобразователь для измерения статических усилий, содержащий пьезоэлемент с двумя системами электродов, к одной из которых подключен генератор электрических колебаний, к другой - измерительный прибор 1,Однако он не обеспечивает требуемой точности преобразования.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является пьезоэлектрический преобразователь усилий, содержащий пьезоэлектрический трансформатор с двумя раздельными электродами и одним общим электродом, параллельным двум электродам, и двухкаскадный усилитель напряжения с высокоомным входом и низкоомным выходом, соединенный с землей и электродами 21.Недостатком этого преобразователя лий является низкая точность преобрвания.Цель изобретения - повышение точности преобразования.Это достигается тем, что в пческом преобразователе усили соединен с высокоомным входом двухкаскадного усилителя, а другой - с низкоомным выходом, а общий электрод подключен к земле.5 На чертеже приведена структурная схема пьезоэлектрического преобразователя усилий.Он содержит пьезоэлектрический трансформатор 1 и двухкаскадный усилитель 0 напряжения 2 на транзисторах 3 и 4 с высокоомным входом 5 и низкоомным выходом б. Пьезоэлектрический трансформатор имеет два электрода 7 и 8 и один общий электрод 9, соединенный с землей 10. Для 5 получения высокоомного входа 5 и низкоомного выхода б транзистор 3 охвачен обратной связью по напряжению через транзистор 4 и индуктивность 11. Резистор 12 и емкость 13 образуют положительную об ратную связь 14.При включении питания в схеме возникают колебания напряжения, Толчком к возникновению колебаний служат флуктуации напряжения, на входе двухкаскадного 25 усилителя напряжения 2 в момент включения питания, которые усиливаются и поступают на пьезоэлектрический трансформатор 1. Пьезотрансформатор 1 включен в цепь положительной обратной связи 14 30 усилителя. В результате наличия прямогои обратного пьезоэффектов на втором777494 Составитель А. НовиковТехред А. Камышнико орректоры; Л. Корогод и О. Данишев Редактор Т, Клюкина Изд.559 Тираж 1033ственного комитета СССР по делам изобретени 035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное открытий Заказ 2421/1НПО Поиск Г ипография, пр. Сапунова, 2 электроде 8 пьезотрансформатора возникает переменное напряжение, которое вновь поступает в фазе на вход двухкаскадного усилителя большей величины. Процесс повторяется до тех пор, пока ам плитуда выходного сигнала не достигнет своей установившейся величины, при которой выполняется условие баланса амплитуд.При действии статических усилий на 10 пьезотрансформатор уменьшаются его электромеханическая добротность и коэф- . фициент трансформации, что вызывает пропорциональное изменение амплитуды выходного сигнала автогенератора. 15В пьезоэлектрическом преобразователе устранено взаимное влияние входных и выходных сопротивлений усилителя и пьезоэлектрического трансформатора, поэтому сохраняется высокая электромеханическая 20 добротность пьезотрансформатора и его коэффициент трансформации, следовательно, увеличивается стабильность и чувствительность,Формула изобретения Пьезоэлектрический преобразователь усилий, содержащий пьезоэлектрический трансформатор с двумя раздельными электродами и одним общим электродом, параллельным двум электродам, и двухкаскадный усилитель напряжения с высокоомным входом и низкоомным выходом, соединенный с землей и электродами, отл ич аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в нем один электрод соединен с высокоомным входом двухкаскадного усилителя, а другой - с низкоомным выходом, а общий электрод подключен к земле. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР315963, кл, Ст 011. 1/16, 16.04.53.2. Грибовский П. О. Керамические твердые схемы. - М., Энергия, 1971, с, 410 (прототип),