Устройство для поляризации пьезои сегнетокерамических элементов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сокнз Советскик Социалистических Республик(51) М. Клт с Присоединением заявки ЭЙ -Н 01,Н. 41/22 Гнн 1 двввтвннны 9 ннвнтвтВнвнтн Вннннтрнн 066 Рнн Анннв н 3069 втвнннн атнрытнй(43) Опубликовано 250877 Бюллетень Мт 31 (45) Дата опубликования описания Об.10.77(72) Авторы изобретения Н.В,Беликов и В.В.Павлов Ростовский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛЯРИЗАЦИИ ПЬЕЗОИ СЕГНЕТОКЕРАМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ Недостатками этого устройства являются низкая надежность сравнительноневысокое напряжение поляризации(до 4 кВ), большие габариты,Известно также устройство для поляризации пьезоэлементов, содержащееэлектронную лампу высокого напряжения,схему управления сеточным напряжением, лампы, катодный резистор (2),Поляризуемый пьезоэлемент подключенк аноду высоковольтной лампы и к плюсу источника высокого напряжения. Минус высоковольтного и:точника заземлен, В цепь катода лампы включен резистор, к которому подключается базатранзистора схемы управления сеточнымнапряжением. Коллектор транзистора чеИзобретение относится к устройствамдля поляризации пьезокерамических материалов и может быть применено при промышленном производстве пьезоэлементов.,Известно устройство для поляризации пьезоэлементов, содержащее источник высокого напряжения и реле максимального тока, рабочие контакты которого включены последовательно с поляризуемым образцом. в цепь высокого напряжения(Ц . рез резистор подключен к управляющейсетке лампы,Недостатками этого устройства являются низкая экономичность и невысокая надежность,Целью изобретения является повышение надежности и экономичности устройства для поляризации пьезокерамических элементов,Это достигается тем, что в предложенном устройстве, содержащем электронную лампу высокого напряжения,котодный резистор и схему управлениясеточным напряжением, в цепь катода15 лампы последовательно катодному резистору включено электронное релемаксимального тока.На фиг.1 схематически изображенопредложенное устройство,20 Оно состоит из лампы 1 высокого напряжения, катодного резистора 2, реле3 максимального тока, источника 4 сеточного смещения. ПоляризуеМый пьезокерамический элемент 5, подключен25 к аноду лампы 1 и к плюсу источникавысокого напряжения, Катодный резистор 2 подключен к минусу источникавысокого напряжения и к минусу источника 4 сеточного смещения через элек 30 тронное реле 3 максимального тока,При подключении источника высокого напряжения ток поляризации пьезоэлемента течет по цепи - плюс источника высокого напряжения, пьезоэлемент 5, высоковольтная лампа 1, катодный резистор 2, реле максимального тока Э и минус высоковолъного источника. Величинамаксималъного тока поляризации, задается напряжением источника 4 сеточного смещения.Прн возрастании тока р поляризации увеличивается падение напряжения на катодном резисторе 2, что приводит к пониженив сеточного потенциала лампы и, следовательно, к умеиьшениз тока поляризации. 6Таким образом,;в рабочем режиме действует отрицательнав обратная связь, стабилизирующая мок пОЛяРнзации чеРез: пьезоэлемент, Возрастание тока поляри" зации через пьезоэлемент (например при 0 пробое образца) вызывает срабатывание электронного реле 3 максимального тока,. которое скачкообразно запирает лампу 1. В результате такой пъезоэлемеит отключается лампой от всточйнка высокого напряжения. Полное отключение пьезоэлемента от ысоковольтного источника ие допускает бесщюезного рассеивания мощности на лампе и исключает дальнейщее потребление тока от источника высокого напряжения.В частности, электронное реле мвксималъного тока можно реализовать на триггере,из двух транзисторов разного типа йроводимостц (см.фиг.2). Триггер состо-, ит иэ транзисторов 6,7, резисторов З 6 8-12 и додной цепочки 10. Точками а .и б триггер включаем в катодную цепь высоковольтной лампы 1 (см.фиг. 1).Схема работает. следующим образом.З оптимальном режиме поляризации через резисторы 8,9 течет анодный ток лампы 1 вызывая некоторое положительное смещение на базе транзистора 7. Величина этого смещения зависит от значения тока поляризации пьезоэлемента 46 и номинала резистора 9. подбором величины этого. резистора задается предельно допустиьей ток поляризации пьезоэлемента. При возрастании тока выше пре" дельно допустимого значения (пробой 80 пьезоэлемента) падение напряжения на резисторе 9 превыает напряженке отпирания транзистора 7. Транзистор 7, открываясь, вызывает падение напряжения на резисторе 11,что приводит к отпирацню транзистора б и увеличению падения напряжения на резисторе 9. Возникает лавинообразный процесс, приводящий к опрокидыванию триггера в другое усточнвое состояние равновесия, при котором оба транзистора открыты и насыщены, Поскольку цепочка диодов 10 включена в прямом напряжении, при возрастании падения напряжения на резисторе 9, эта цепочка зунтирует резистор 9 и, таким образом почти все напряжение источника питания прикладывается к резистору 8. резистор 8 включен,в сеточную цепь лампы высокого напряжения, следовательно к сетке лампы прикладывается запирающий потенциал, разный разности потенциалов источника сеточного смещения 4 и падения напряжения на резисторе 8. Лампа высокого напряжения полностьв запирается, отключая пьезоэлемент от источника высокого напряжения. Электронное реле позволяет прерывать тох через пробитый пьезоэлемент пу" тем запирания лампы высокого напряжения. В этом случае лампа выполняет роль высоковольтного выключателя (реле),Преимущества ее как высоковольтного выквфчателя очевидны в сравнении с электромагнитным реле максимального тока, используемым в устройстве поляризации Щ . До момента пробоя пъезоэлемента работа предяагаемого устройства не отличается от работы прототипа (2При пробитом пьезоэлементе лампа высокого напряжения разрывает цепь поляризации пьезоэлемента, исключает рассеивание мощности на лампе и Потребление тока от источника высокого напряжения.формула изобретенияустройство для поляризации пьезои сегнетокерамических элементов содержащее электронную лампу высокого напряжения, схему управления сеточным напряженнем лампы, катодный резистор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что , с целью повышения его надежности и экономичности, последовательно с катодным резистором включено электронное реле максимального тока,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. И.А.Гладман,Пъезокерамнка, И.Энергия, 1967, с.842.Патент ГДР 9 82152, кл. Н 01.7/00, 05.02.71.дарствен по де 3035 Москс с с Р Флиал ППП 1 атент, г;Ужгород, ул.Проектна Тираж го коми м изобр Ж