Пьезокерамический дефлектор

(19) 02 В 27/00 ЕН и институталь Рисан Ах ий Н.С. Пьезоойства отклол технической 1939.ДЕФЛЕКТОРприборостросканирования зом.Если на бимо разно подавать н дит перемещение котором укреплен коо фныи элемент скаряжение О, то прго свободного конзеркало 2. схо,на ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 8 У(56) Кузин А.Г, и Миргородсккерамические иэгибные устнения светового луча. Журнафизики, т. 46, 1976, вып. 9, с(57) Изобретение относитсяению и предназначено для Изобретение относится к приборостроению и предназначено для сканированиясветового луча в составе аппаратуры опти-.ческой связи, локации,.системах управления и т.п,Цель изобретения - повышение точности путем линеаризации зависимости углаотклонения пьезоэлемента от величины питающего напряжения эа счет уменьшениягистерезиса амплитудной характеристикидефлектора,На фиг.1 представлена структурная схема пьезокерамического дефлектора; нафиг.2 - формы импульса напряжения на резисторе й.Дефлектор содержит пьезокерамическую ячейку 1 с закрепленным на ней зеркалом 2, инвертирующий усилитель 3, триггерШмитта 4, элемент И 5, генератор б тактовых импульсов, счетчик 7, микроЭВМ 8, источник 9 управляющего сигнала.Пьезокерамическая ячейка 1 состоит издвух пьезокерамических пластин 10, внутреннего токопроводящего элемента 11,внешних токопроводящих электродов 12 и13. Кроме того, устройство содержит диоды светового луча в составе аппаратуры опти-ческой связи, Устройство содержит собственно дефлектор, состоящий из двух связанных пьезокерамических пластин, и устройство управления, состоящее из резистора, двух диодов, триггера Шмитта, инвертора, генератора, счетчика, ЭВМ и блока управления перемещением. При работе дефлектора за счет отслеживания сигнала обратной связи на резисторе производится коррекция управляющего напряжения и таким образом повышается линейность работы дефлектора при уменьшении явления гистерезиса. 2 ил. УД 1 14 и УД 15 и резистор й 16, подключенный одним концом к общему выводу. а другим - к внутреннему токопроводящему электроду 11 пьезокерамических элементов, к аноду УД 1 14 и к катоду УД 2 15 диодов, анод которого подключен к входу инвертирующего усилителя 3, выход которого под- а ключен к катоду первого диода УД 14 и к входу триггера Шмитта 4. выход которого соеди- у нен с одним из входов элемента И 5, второй вход которого подключен к генератору 6 тактовых импульсов, а выход - к информационному входу счетчика 7, вход сброса в "0" Л которого подключен к шине "сброса" микро- О ЭВМ 8, причем источник 9 управляющего сигнала выполнен кодорегулируемым, вход которого подключен к выходу микроЭВМ 8, а выход - к внешним токопроводящим электродам пьезокерамических элементов 12,ойство работает следующим обра 1659959510 При движении биморфного пьезоэлемента 1 на резисторе 16, включенном последовательно с ним, возникает импульс напряжения, (фиг.2 а). Если теперь снять напряжение О с биморфного элемента 1, то он будет двигаться в обратную сторону, а на резисторе 16 возникает напрякение обратной полярности, (фиг.2 б). Сравнивая эти напряжения, можно сделать вывод, что длительность импульса по основанию различна при движении биморфного пьезоэлемента 1 в прямом и обратном направлениях, что позволяет ввести коррекцию движения конца биморфного пьезоэлемента и устранить гистерезис, Для этого длительность импульса преобразуется в код, который фиксируется в памяти микроЭВМ 8. В мик- роЭВМ 8 сравнивается два кода (код, пропорциональный длительности импульса при повышении напряжения, и код, пропорциональный снижению напряжения на биморфном пьезоэлементе) и через источник 9 управляющего напряжения происходит изменение напряжения питания биморфного пьезоэлемента 1 до тех пор, пока код на выходе счетчика 7, пропорциональный напряжению О, не станет равным коду, пропорциональному повышению напряжения и хранимому в памяти микроЭВМ 8.Преобразование длительности импуль.са в код происходит следующим образом.При двикении биморфного пьезоэлемента 1 на резисторе 16 возникает импульс напряжения, Этот импульс поступает через первый диод УД 1 14 на вход триггера Шмитта 4, на выходе которого формируется единичный импульс, поступающий на один иэ входов И 5, второй вход которого подключен к генератору 6 тактовых импульсов. На выходе схемы И 5 получается последовательность импульсов, поступающих на вход счетчика 7, который и преобразует их в код, передаваемый в память микроЭВМ 8.Если теперь снять н апрякение с биморфного пьезоэлемента 1, то он будет двигаться в обратную сторону, а на резисторе 16 будет возникать напрякение обратной полярности; которое поступает на вход триггера Шмитта 4 через второй диод УД 2 15 и инвертирующий усилитель 3,20 25 30 35 40 45 50 Процесс преобразования длительности импульсов, возникающих на резисторе 16, при движении биморфного пьезоэлемента 1 в обратном направлении аналогичный.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет следить за длительностью импульсов по основанию при движении биморфного пьезоэлемента в прямом и обратном направлениях и в случае расхождения корректировать движение пьезоэлемента до полного устранения погрешности от гисгерезиса амплитудной характеристики. Формула изобретения Пьезокерамический дефлектор, содержащий пьезокерамический элемент, выполненный в виде двух соединенных пьезокерамических пластин с совпадающими направлениями векторов поляризации и внутренним токопроводящим электродом между пластинами, на внешние стороны которых нанесены токопроводящие электроды, соединенные между собой. к которым подключен выход источника управляющего сигнала,отлича ющийсятем,чтосцелью повышения точности путем линеариэации зависимости угла отклонения пьезоэлемента от величины питающего напряжения эа счет уменьшения гистерезиса амплитудной характеристики дефлектора, в него введены первый и второй диоды, инвертирующий усилитель, триггер Шмитта, элемент И, генератор тактовых импульсов, счетчик, микро- ЭВМ, резистор подключенный одним концом к общему выводу, а другим - к внутреннему электроду пьеэокерамических элементов, к аноду первого и катоду второго диодов, анод последнего подключен к входу инвертирующего усилителя, выход которого подключен к катоду первого диода и к входу триггера Шмитта, выход которого соединен с одним из входов элемента И, другой вход которого подключен к генератору тактовых импульсов, а выход - к информационному входу счетчика, вход сброса в "0" которого подключен к шине сброса микроЭВМ, а выход - к инвертирующему входу микроЭВМ, причем источник управляющего сигнала входом подключен к выходу микроЭВМ,1659959 70 70 ставитель Г.Мел хред М.Моргент ко ектор С.Черн ород, ул.Гагарина, 1 Производственно-издательский комбинат "Патент Редактор М.КелемЗаказ 1844 ВНИИПИ Госу Тираж енного ко 13035, Мо 41 Подписноетета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС ва. Ж. Раушская наб., 4/5