Электроакустический пьезопреобразователь

 

Использорзние устройства для преобрэзооания электрической энергии в механическую звуковую Сущность изобретения преобразователь содержит металлическую мембрану и пьезотрансформатор, закрепленный на мембране со стороны его общего электрода Входной и выходной электроды пьезотрансформатора выполнены симметричными относительно центральной оси пьезотрансформатора Каждый из них имеет выступ и впадину в центральной части Выступы входного и выходного электродов размещены во впадинах выходного и входного электродов соответственно 2 ил

ь jII, )11

Комтттет Российской Федерации по патеитам и тодариым зттакам

ОЛИт..АНИЕ КЗО:РЕ7ЕБИЯ

K ПАТЕН ГУ (21} 5046036/10 (22) 04.06.92 (46) 15.11.93 Бюл. Na 41 — 42 (75) Шарапов B.Ì; Варавка С.П.; Кононцев КВ.;

Черных БН.;Чудаева !1.Б.;Шарапова ЕВ. (73) Шарапов Валерий Михайлович (54) ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЙ ПЬЕЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Использование: устройства для преобрэзования электрической энергии в механическую, звуковую. Сущность изобретения: преобразователь со(v> RU (1ц 2О03238 С3. (5) 5 H04R17 ОО держит металлическую мембрану и пьезотрансформатор, закрепленный на мембране со стороны его общего электрода. Входной и выходной электроды пьезотрансформатора выполнены симметричными относительно центральной оси пьезот— рансформатора. Каждый из них имеет выступ и впадину в центральной части Выступы входного и выходного электродов размещены во впадинах выходного и входного электродов соответственно. 2 ип.

2003238

Кус Кос — 1, 30

Изобретение относится к электроакустике, в частности к устройствам для преобразования электрической энергии в механи ескую, Известны электраакустические преобразователи, содержащие биморфные пьезоэлементы, Известны так>ке электраакустический преобразователь, содержащий два биморфных пьезоэлемента, каждый из которых состоит из металлической пластины и пьезоэлемента с двумя электродами. Биморфные пьезоэлементы скреплены друг с другам таким образам, что образуют между собой замкнутый объем.

Указанные преобразователи благодаря наличию двух пьезоэлементов и акустической связи между ними могут работать в автагенератарнай схеме возбуждения, кагда один из пьезоэлементов подключается ко входу усилителя, а второй — к выходу (так называемая схема Калпитца), Недостаткам эгаго преобразователя является сравнительная сло>кнасть конструкции, связанная с наличием двух биморфных пьезоэлементов.

Известен электраакустический пьезопреобразаватель, содержащий металлическую мембрану и дисковый пьеза трансформатор, на одной поверхности которого расположены с зазором друг относительно друга входной и выходной электроды, а на другой общий электрод, причем пьезатрансфарматар закреплен на мембране са стороны общего электроды, Указанный преобразователь наиболее близок по ссвакупцасти признаков и выбран 8 качестве прототипа.

Цель;а изобретения является улучшение условий вазбу>кдения преобразователя в автагенераторнай схеме.

Поставленная цель в злектроакустическам пьезапреабразавателе достигается за счет того, что входной и выходной электроды расположены симметрична относительна центральной аси пьезатрансфарматара и каждый из них имеет выступ и впадину в центральной части, причем выступы входного и выходного эл "êòðîäîâ р çìåùåíû во впадлнах выходного и входного электродов соответственна.

На фиг.1 показан первый вариант выполнения преобразователя согласно изобретению; на фиг.2 — второй вариант выполнения преобразователя согласно изобретению.

Преобразователь содержит пьезатрансформатар 1 и металлическую мембрану 2.

Пьезотрансформатор 1 имеет входной электрод 3, выходной электрод 4 и общий электрод 5, Зазор между электродами 3 и 4 минимальный (" 0,5 мм), обусловлен только технологическими факторами, На электродах 3 и 4 имеются выступы 7. Форма выступа (см. фиг,1) выполнена в виде сегмента круга диаметром б, D — диаметр пьезоэлемента.

На фиг,2 изображен вариант, в котором выступы выполнены в виде прямоугольников.

Преобразователь работает следующим образом, Входной электрод 3 подключается ко входу усилителя (на чертеже не показан), а выходной электрод 4 к выходу усилителя.

Общий электрод 5 подключается к общему проводу усилителя. В схеме возникают колебания на резонансной частоте преобразователя.

Как известно, для возбуждения автогенератора должно соблюдаться условие где Kyc, Koc — комплексные коэффициенты передачи усилителя и цепи обратной связи (OC).

Для автагенератора с пьезотрансформатором в цепи OC желательным, очевидно, является работа пьезотрансформатора в режиме холостого хода, что обеспечивает минимальные энергозатраты в цепи ОС (т.е. минимум энергопотребления, несвязанного с акустическим излучением преобразователя, т,е. экономичность преобразователя), Этого можно достичь увеличивая входное сопротивление усилителя или уменьшая выходное сопротивление пьезотрансформатора, Кроме того, очевидно, желательным является увеличение коэффициента передачи пьезатрансформатора К1ер, что ускоряет переходный процесс, позволяет упростить схему усилителя, снизить энергозатраты.

Итак, техническим эффектом данного изобретения является улучшение условий возбу>кдения преобразователя в схеме автагенератора. что достигается за счет уменьшения выходного сопротивления пьезатрансформатора и увеличения Клер. (56) Авторское свидетельство СССР

hh 81334б, кл, Н 04 R 17/00, 1981.

Проспект ф. Taiyo yuden products, Piezo

Acoustic, 1983 г.

2003238

Формула изобретения

ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЙ ПЬЕЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий металлическую мембрану и дисковый пьезотрансформатор, на одной поверхности которого расположены с зазором друг относительно друга входной и выходной электроды, а на другой общий электрод, причем пьезотрансформатор закреплен на мембране со стороны общего электрода, отличающийся тем, что входной и выходной электроды расположены симметрично относительно центральной оси пьезотрансформатора и каждый из них имеет выступ и впадину в центральной части, причем выступы входного и выходного электродов размещены во впадинах выходного и входного электродов соответственно.

2003238

Составитель В, Шарапов

Техред M.Mîðãåíòàë

Корректор О. Густи

Редактор Н. Семенова

Заказ 3238

TMра к Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушскав наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, чл, Гагарина, 101