Пьэзоэлектрическое устройство

ОПИСАНИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ Сстез Сюаатсннх Соцнаенестмцескнх етеснублнн(51) М, К с присо 06 В 1 04 К 17 ением заявк 0 Гвсударстаеииье аоматет Совета 1 йииистроа СССР оо делам изобретений и отирытий) ат ублико ия опнсання 1005,7(54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВ от попе ечцосокочвстотные колебания р поперечных колебаццй 123,Бпижвйшим по:ушеству техн веского решения является пьезоэлектрическое устройство, цце 1 ошее поляризованную пластинучрямоугопьцого сечения с нанесенными элекгродами, и которой возбуждаются сдвиговые колебания, при этом одна цлц две боковые грани нормальные к размеру, опре 10 деляюшце частоты побочных колебаний,имеют вогнутые поверхности 2. Это устройсгво имеет хорошие показатели по устранению побочных паразитцых колебанийц обеспечению высокой добротности.Однако отмечается сложность выполнения ц обработки, сложность сборки пьезоустройства в обшей .,коцструкццц блока,невысокая надежность цз-в ослаблениясреднего по длине сечецця(это особенно20 важно, так как в этом сечецци возникаютнаибольшие нагрузки в связи с тем, что оцосоответствует л 1 аксимвльцой амплитуде колебаний), имеется разница в резонансныхчастотах,:ежду вцутрецццмц ц крайтцмц5 электродвмц, прцводяшая к ухудшеццю доб 1Изобретение относится к области пьезоэлектрических пьезопреобразователей и мо жет быть использовано во вторичных источниках питания.Известен пьезокварцевый резонатор сдви говых: колебаний, выполненный в виде стержня прямоугольного сечения с боковыми гранями выпуклой формы 111.Это устройство сложно в изготовлениии имеет достаточно большие амплитуды поФбочных копебанцй, приводят.ие к уменьшению добротносги.Известны также низковольтные пьезоэлектрические трансформаторы, выполненныена основе пьезоппастцны прямоугольной формы, у которых прц возбуждении пьезопластины в определенном направлении процсходцт отбор части энергии ца колебания в других плоскостях, что снижает добротностьи КПИ пьезотрансформатора. Кроме этого, в нем возможен перескокф с одной резонансной частоты ца другую, который вызывает изменения выходной мо.ццости ц ухудшит ряд других электрических характеристик. Этот трансФорматор имеет вьКоролев и БМ, Милицкисротности устройства и выходной мощности;наличие высокочастотных колебаний от по-пвречио-поперечных колебаний.Цегтью изобретения является упрощениетехнологии и повышение надежности пьезоэлектр йческого устройства.Эта цепь достигается тем, что одна из боковых граней поляризованной пластины выполнена под углом к противоположной грани, в крайние электроды сужены относительновнутренних эпектродов, При этомбоковым граням придана шероховатая поверхность.Ка чертеже показано устройство, общийвид.Устройство представляет собой поляризоьанную пьезоппастину 1 прямоугольного сечения, на которую нанесены электроды 2 и 3 секций возбудителя и генератора. Одна из торцовых граней пластины выполнена под углом к противоположной. Крайние электроды 2 ;сужен относительно внутренних 3.Устройство, работает следующим образом.При подаче на.секции возбудителя пере-. менного напряжения:опредепеняой частоты в пластине Х возникают резонансные механические копебанияПоследние возбуждают в генераторной секции переменную ЭДС. Переменное напряжение снимается с электродов, нанесенных на ппвстину генераторной секции.Резонансная частота копебаний определяется материалом и геометрическими размерами пьезоэпе мента.Еспи размер, определяющий частоту продопьных колебаний, имеет переменное значение, например пьезопластина усечена по длине, ее площадь имеет трапеции и размер А в каждой точке пластины - разное значение, то резонансные частоты в продоп ном направлении отсутствуют, твк какфЮР А где И - частотная постоянная пьезоматериала;А - геометрический размер пластины,В этом случае 1 носит неопределенный характер, поскольку величина А в каждом сечении разная,Аналогичноесли это необходимо, устраняются паразитные колебания по толщине, сделав ассиметричную толщину пьезоэлемента. Величина 4 А (см. чертеж) определенаэкспериментально и равна Ь= А (0,05-0,1).В силу того, что крайние электродыимеют меньшую жесткость по сравнению состальными, их собственная резонанснаячастота отличается от резонансной частотывнутренних элементов. Однако в даннойконструкции это не снижает добротности ивыходной мощности .устройстве, поскопькукрайние электроды выполнены уже, чемдругие электроды на величину, пропорциональную рвзбросу их резонансных частот.Благодаря такому конструктивному выпол 15 нению компенсируется разница в резонансной частоте между внутренними и крайними.электродами, устройство работает на единой резонансной частоте,Подввпение высших гармоник от попереч 20 но-поперечных колебаний обеспечиваетсятем, что боковые грани пьезоэпементв шероховатые (нв чертеже не показано), Иикронеровности способствуют процессу затухания высокочастотных колебаний и, таким25,образом, подавляют паразитные высшие гармоники, образуемые поперечно-поперечными колебанйями на основной резонанснойчастоте устройства.Формул а. изобретенияЗО 1, Пьезоэлектрическое устройство, например льезотрансформатор, содержащее поляризованную прямоугольную ппастину с нанесенньгми электродами;,о т и и.ч а ю и; е.е с я тем, что; .сцепж повышения выходной мощности н упрошения:технологии изготовления, одна из граней пластины в направлении поперечно поперечных колебанийвыпопнена под углом к потивоположной грани:, а крайние электроды сужены относитель40 но внутренних на величину, пропарциональнук разбросу их резонансных частот.2. Устройство по и. 1, о т. л и ч а ющ е е с я тем, что боковые грани поляризованной пластины выполнены шероховатыми.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;: 1. Авторское свидетельство СССР311375, кл, Н 041 17/ОО, 1970,2, Авторское свидетельство СССР365956, кл. П 04 3 17/00 1971,3, Авторское свидетельство СССР609560 Составитель А. СалосинРедактор О, филиппова Техред Нв БабУРка Корректо овалев 91/7 НИИП ав ектная, 4 Т ирак 648Государственного комитета Совепо дедам иэобретений и 5, Москва, Ж, Раушская иал Г 1 ПИ 11 атент, г. Ужгород, ул Подписноеа Министров СССРоткрытийнаб., д. 4/5