Пьезоэлектрический преобразователь

(72) Авторы изобретения

П. -Б. П. Милюс и P. -И. Ю. Кажис

Каунасский политехйический институт им. Антанаса Снечкуса (7!) Заявитель (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Пьезопреобразователь содержит пьезоэлектрическую пластинку 1 подключенную к входу циркулятора 2, электрический двухполюсник 3, соединенный с управляв Изобретение относится к контрольно- . измерительной технике и в частности мс жет быть использовано в ультразвуковых импульсных дефектоскопах, толшиномерах и медицйнских диагностических приборах.

5

Известен пьезоэлектрический преобразователь, содержащий пьезоэлемент, индуктивность и конвертор отрицательного сопротивления (КОС ) с отрицательным активным входным сопротивлением (1 . Однако акустии- g ческое согласование этого пьезопреобразователя с рабочей средой, а тем самым и повышение точности измерений осуществляется только для сигнала с узким частотным спектром. Поэтому такой пьезоэлектрический преобразователь не может быть использован при работе с короткими акус» тическими импульсами, Наиболее близким по технической сущности является пьезоэлектрический прием- ур ник акустических колебаний, содержащий недемпфированную пьезопластинку и конвер тор отрицательного сопротивления (КОС) с емкостной нагрузкой (21.

Однако .при работе такого преобразователя в широком диапазоне частот отмечается его большая склонность к самовозбуждению, что уменьшает точность ультразвуковых измерений.

Белью изобретения является стабилизация его выходных характеристик в широком частотном диапазоне.

Поставленная цель достигается тем, что между конвертором, отрицательного сопротивления и пьезопластинкой включен циркулятор, к управляющему входу котор<т. го подключен электрический двухполюсник, входное электрическое сопротивление котс рого за пределами рабочего частотного диапазона рассогласовано относительно входного сопротивления циркулятора.

На .чертеже представлена схема пьезоэлектрического преобразователя.

66Ã 664

==1

IlH*И!!И

Заказ 3208! 45 Тираж 774 Подписное

Филиал ППП "Патент",.r». Ужгород, ул. Проектная, 4 шим входом ц. р .улятора, и конвертор 4 отрицательного сопротивления с емкостной нагрузкой 5, который подключен к выходу цирку..ягора. К приемно-передающему тракту пьезопластинка подключается зажимом

6 %

Преобразователь работает следуюшим образом.

При подключении к пьезопластинке 1 активной электрической цепи, состоящей

39 из циркулятора 2, нагруженного конвертором отрицательного сопротивления (КОС)

4 с емкостной нагрузкой 5, осушествляет сВ компен-..ация емкости зажатой пьезо пластинки 1Со в полосе частот, определя9% емой селективными свойствами электрического,дву;.-олюсника 3. При нагрузке пьезопластиики отрицательной емкостью равной по абсолютной .величине Со, значительно расширяется полоса пропускания пьезоплас- „ тинкн 1. Работоспособное:. ультразвуковь.х пьезопреобразователей с активными элект-= рическими корректирующими цепями, в которых содержатся элеиен:-: —., :; отоицательНым импедансом,:-.":= —:.p =: . ....-. е.,:-=:-сотной нагруз,-.ой» опв —:.: —:.:.—;.::.:=:, стойчивостью такой эл .:,, .-:.у :,::i исi емы . в целом, Из теории активньг : ектричес=ни непеЙ извест!ro -1то "сп. вие устойчиВсе TH для такой си.:.. =.мы::.=..-:"-", -ается пьезопластинки,.;, „-=;--" " - - входе

К(.Са. Резкое измгненн:-. в.—... — lr ы вход= ного импеданса пьезогреобразователя в сбласти резонансной - внт -„.:- = oíàícíeé

»" частоты приводит к í -.-;, :. =. м. с ус ",овин устойчивости электроак ст -:-leeкой систег.а:, состоящей только из пьезопластинки и

КОСа с er4KOCTHQA нагрузкой. Для устойчи= вости такой системы " --:,". 1о" :: .ежду

ЯО

КОСом и пьезопластинкой включен цирку= лятор, к управляюшему входу которого подключен электрический двухполюсник, входное сопротивление которого согласовано с выходным сопротивлением циркулятора

I в заданной полосе честот и резко рассогласовано за пределами этой полосы частот, т.е. пьезопластинка 1 нагружается отрицательной емкостью -С только н в этой полосе частот.

При нагрузке управляющего входа циркулятора 2 электрическим двухполюсником

3 (в данном случае электрическим фильтром) компенсация емкости зажатой пьезопластинки осуществляется только в полосе частот, величина которой определяется полосой пропускания фильтра 3. Это увеличивает устойчивость предлагаемого пьезоэлектрического преобразователя и повышает точность измерений в широком диапазоне частот, Формула изобретения

Пьезоэлектрический преобразователь, содержащий механически недемпфированную г:.=езопластинку и конвертор отрицательного сопротивления с емкостной нагрузкой, отличающийся тем,что,с целью стабилизации его выходных характеристик в широком частотном диапазоне, между коивертором отрицательного сопротивления и пьезопластинкой включен циркулятор, к управляюшему входу которого одключен электрический двухполюсник.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N; 447860, кл. 2 Н 04 7 17/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР .% 276551, кл. 2 В 06 В 1/06, 1965.