Пьезокерамический дефлектор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5207 А 1/2 НИЯ ь, масшющая цепь, илуома 977.ий Н.С.стройстЖур6отип),Гу роГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБ(56) 1. Патент СОЛ У 0536 кл. С 02 8 27/7, опублик,2, Кузин Л,Г., Миргородс Пьезокердмические изгибные ва отклонения светового луч ндл технической Физики", 19 т. 6, вып, 9, с 1939 (про(51)(57) ПЬЕЗОКЕРАМ 1 ЧЕСКИЙ ДЕФЛЕКТОР,содержащий пьезокерамический элемент,выполненный в виде двух соединенныхпьезокерамических пластин шириной Ьс совпадающими направлениями векторов поляризации и внутренним токопроводящим электродом между пластинами,на внешние стороны которых нанесенытокопроводящие электроды, соединенные между собой, и генератор управляющего сигнала, о т л и ч а ю щ и йс л тем, что, с целью повышения точности отклонения светового луча путем расширения линейного диапазона зависимости угла отклонения деФпекторд от управллющего сигнала, в него введены регулируемый усилител табный усилитель, фаэосдвигакомпаратор и интегратор, внутренний и два внешних токопроводящих электрода выполнены в виде двух изолированных друг от друга секций разной ширины, причем первая иэ секций, ширина которой Ю удовлетворяет условию Г = (0,01-0,)3 через масштабный усилитель соединена с одним входом копар,ттора, а вторая секция токопроводлщих электродов, ширина которой о удовлетворяет условию ф- а (где а -" (0,01-0,3) мм - ширина изолирующего промежутка между секциями токопроводлщих электродов), соединена с выходом регулируемого усилителл, усилительный вход которого соединен с выходом генератора управллющих сигналов и через Фазосдвигающую цепь с другим входом компаратора, а выход компдратора через интегратор соединен с ре ли вочным входом регулируемого усилителя."- , ь га л с. ИзобветеиР ат ноит - г - , - : =:-ОГСТРОЕНИЮ И ПрЕДНазггаЧ 830 ПЛЯ СБН 30"ван,я светсвого луча 3 состазе ап ературы оптической связи и ло,ации.в системах управления и 1,д,ИЗВЕСТНЫЕ МСХБНИЧЕГКЕ СКа 1 гвуЮ"щие устройства имеют. как прав ло,СЛОЖНЫЕ КИНЕМБТИЧРСКИЕ ХЕМЫ . Слогх ЫВ ИЗГОТОВЛЕНИИ И ЮСТИРОБКЕ. -Е ПОЗБГ"ляют произВОДить быструю псоестоойкуЧВСтОты СКамРОББНИЯ 33 КО-, СКанИРОвания таких устройств - линейный :,НаибЗЛЕВ бЛИЗОК К П 38 дЛаБЕлосуГ 10 ТСХНИЧЕСКОЙ СУЩНОСГИ ПЬЕЗОКЕРР,ческий дефлектор, содернаший пьезоКЕРаМИЧЕСКй ЭЛЕМЕНтг БЦПОЛНЕ-ЦйВ ВИДЕ ДВУ( СОЕДИН 8 ННЫХ ПЬЕЗОКЕРБмических пластин шириной,: с совпвдаю 1 ими нап ра влеи яли ВР кторов ГО р 3 БГции и ВнутренИм токопроводяаимэлектродом меду плас 3 инами, на знеш"ние стороны которцх нанесены тскГпроввдящие электроды, соединенныеможДУ собой, и ге е Рат о; Уп Оэ ЗЛЯВщего сигнала 1Недостатко 1 известного пьезокера.мического дефлектора являетс- нелинейность завислмости угла (3 тклонен .ядефлектора от управляющего напря,е-ИЯ, ВЫЗБс 3 нная ГИСТРРЕЗИС 3 ЫМИ ЯБЛЕ -ниями. Уменьшить Гистерезис Б ампли .тудной характеристике пьезокеоамических дефлекторов возможно, уменьшивУГОЛ ОТКГОгЕНИЯ дсфЛЕКтООа .а бГ-ЯЬП:"От МЗКС(1 МаЛЬНОГО УГЛа ОТКЛОНЕНИЯ,. и"Оне всегда негриемлемо из-за мальв,углов отклонения,Цель ИЗОООЕТЕНИЯ ПОБЬГШРНИ 8 То-"НОСТИ ОТКЛОНЕНИЯ СБЕтОБОГО Л",гца П.тв ,рЕГУЛИ рОВ а НИ П ЛИНЕЙ НОГО ДИВа ЭОНВ 3 ссБИС,1 МОС Ти УГЛ а ОТ г(ЛОНЕ НИЯ ПЬ ЕЗСКЕ Вам "ческого дефлектора от управ.пяющегосигнала. Указанная цель достигае.ся .емТО В ПЬ 8 ЗОКРРаМИСЕГКИй ДЕ 1 ЛЕКТО 3 содержащий пьезокеоам;ческий оле:.мент, Выполненный Б Биде двух сседи ьенных пьезокерамических плас-и;РИНОЙ 1 С СОВПБДсЗЮЩИМИ Нс 3 Г 10 ЭВЛЕНИЯМИ векторов поляризации и внуренним токопрОБОдяциэлектродом меду пласти 3 ами, на внешние стороны которых нанесены токопроводящие элек-родь, соединенные меду собой и генератор управляющего сигнала, Введены регулируемый усилитель, масштабный усили- ТВЛЬ, фаЗОСДВИГБЮЩс 3 Я ЦРГЬ КОМПБРа ТОР И ИНТЕГОс 3 ТОР, ВНУТРЕ;-Ний:1 Два внешних электрода Бы 1 ол-ен 1-, Б Виде ППНИг 1 Б;",") Э", (0 П 10 зт. 1 а ., П 1 СО:исе к 1 И 1 Г . 1- "Н 3 а .0 ГОООУдов с БО 3 яетУСЛОВИЮ Гт г=Ь " - - СДЕ П =П,Ь 1"3 , и; "- 3 рл; а изолирующего прсме:;:тиа МЕд,г 08 КЦИЯМ ТОКОПРОБОДЯШИХЭЛЕКгзодов), ГОЕДИНЕНа С БЦХОДО, Ре- П,Р гЕМОГО гс 1 Х ИТРЛЯ /СИ ПИТЕЛЬ НЫй вход которого соедине- с Вцходсм гепп Ова гравляющ 1 х сиг 1-а:103фазОСД 3 "БЮЩУЮ ЦЕП С гР;гГ М ВХОгэм .ОП 3 ггд эра., а ВЫХОД (ОМ 18 За 0 --- .; 83 лнтег. в ,тор соединен с ре; уЦеп: 00 Р 3 ТНОй СВЯЗИ, Ко ОсВЯ ОЕГ;ПЛ 03 гет МГНОБЕНсгЮ БМПЛИТУ 1-.Бктепистике дефлектора и тем самым ",еньшить .-Яилние климатлческих уссефлектора. аЯ СХР 1":ЕЗГГКЕПЯ С. Г- ГОГО П=;Л-(а Г 1 1, .; ",эпюрьапЯ(ения,пет; 0 Г одерл- лье зокГ рами;,8с( , С ЭБК РВЕПГ 8 ННЫМ На не,1 а 13Ц : ,г Сс Г И т Е Г(- 1гл,сил; тель и., фазосдвигающуюПГ.Е,-ЕЗВ.03 0 г-Г;БГ 1-СЮЕго Сиг. Зс КЕаИСЕСКас ЯЧ 81 КБ, . 0 ИЗ ЛПГХ ПЬ 30(ЕГа 1 ЛЧЕ КИХ Пт ССДЯЦХ " ЕК оодов . И 17 .1 гсв,гХ 1 П ЬГ 3 ОКГ 031 И НЕС КОИНЕМКИ: ПОГ.де ствием оэра (ного пьезоэ(1 шекта пви ОиЛоеИи упэавляющего сигнал- "а электроды :с вь хода регулируе,ОГС ус 1 ЛЛт ЕГЯ 13,. .НМС 181 Ы 1 С ЭЛЕКт 00103 1,г. И " Иг Нал О, ра; НОИ Гвя-ИЩ :.,СПИВПется МБСЦ 1-а 5 НЬ 3 СГХПИТРПем так, чтОбь. лаксима.ьная ампли уда1 1 сЛа 000.)ТНОЙ Гг 3 ЯЗИ Рс 30 ЯЛс 3 СЬ МБК1052Фаэосдоигающей цепи 7, фазовдя задернкд которой раона Фаэовым искажениям пьезокерамицеской ячейки 1.Выходной сигнал Фдэосдоигающей цепи 7, образованный при прохождениисигнала управления генератора 8 через Фазосдоигдющую цепь 7, на входекомпаратордсравнивается с выходным сигналом масштабного усилителя 3.Разностный сигндл сравнения компаоатора Ч усредняется по времени интегратором 5 и управляет коэффициентомпередачи регулируемого усилителя бтаким образом, чтобы угол отклоненияпьезокерамической тчейки 1 был пропорционален амплитуде сигнала управления генератора 8,Нд временных диаграммах представлены эпюры управляющего напряжения1 на выходе генератора 8 при пилооо разном законе сканирования (Фиг,2),напряжения Фазосдоигдющей цепиЦо навыходе Фаэосдоигающей цепи 7 и ндпря/жения обратной сети Цс на выходе масштабного усилителя 3 (фиг. 3), напряжения нд выходе интеграторд 5 Ц и,Фиг. ) и напряжения нд выходе регулируемого усилителя бар(фиг. 5), упраоляющего пьеэокерамицеской яцейкой 1, Как следует иэ временных диаграмм, если угол отклонения пьезокерамической ячейки 1 больше ожидаемого ( Одс т 0 р) (Фиг. 3), то сигнална оыходе интегратора 5 - отрицательный и. амплитуда сигнала управленияусилителя 6 уменьшится, что приведет 3. о 7 4к уменьшению скорости отклонення пьеэокердмической яцейки 1 от исходногоположения. Гсли 0О,1 с ,то наблюдается обратный процесс, т.е. амплитудд сигнала управления увеличивается,Такил образол, Форма сигнала управле"ния генератора 8 задает закон сканирования. Ннтегратор 5 необходим дляусроднения процесса регулирооки занекоторое время (введение инерционнос.ти о регулировку), чтобы избежать па"разитных колебательных процессов.В предлагаемом устройстое гисте"резис амплитудной характеристики, зависящий, о частности, от температурыокружающей среды, практически устра"нен. Наличие сильной обратной связимежду углом отклонения дефлектора и,управляющим напряжением позволяетосуществить не только изменение частоты сканирооания, но и прогнозируемо изменять закон сканирооания, цторасширяет возможности применения пьеэокердницеских дефлектороо,улучшение параметров пьезокерами"цеских дефлектороо (линеаризация пере.даточной характеристики, улучшениетемпературной стабильности) при низкой стоимости позооляет использоватьих в ряде случаев вместо электромеханических скднероо, что не менее цем в 2 раза снизит оес и стоимость сканирующих устройств, а воэможность быстрой перестройки параметроо сканирования может улучшить параметры аппара" туры,) 0507 фу уу аиду У .уу ,у у,) а л еэ н ставител хоев Х,Т рдх( 51. е ное Ти конитета С открьд ий ская набосударс лам изо венного осква Патент