Электроакустический конденсаторный преобразователь

 

Использование: в эхолотах. Сущность изобретения: электроакустический конденсаторный преобразователь содержит подвижный и неподвижный электроды, диэлектрические нити, размещенные между электродами и закрепленные одним концом на подвижном или неподвижном электроде. Длина диэлектрических нитей меньше расстояния между электродами или равна ей.

Изобретение относится к приборостроению, а именно к электроакустическим преобразователям, применяемым в эхоло- каторах.

Известен электроакустический конденсаторный преобразователь, содержащий подвижный и неподвижный электроды [1].

Наиболее близким к предложенному является электроакустический конденсаторный преобразователь, содержащий подвижный и неподвижный электроды, диэлектрические элементы, размещенные между электродами и закрепленные одним концом на неподвижном электроде, причем длина диэлектрических элементов меньше расстояния между электродами [2].

Недостатком этого преобразователя является невозможность получения одновременно большой мощности в режиме передачи и большой чувствительности в режиме приема.

Цель изобретения - повышение чувствительности преобразователя в режиме приема и повышение мощности его излучения в режиме передачи.

Поставленная цель достигается за счет выполнения диэлектрических элементов в виде нитей, длина которых меньше расстояния между электродами, или равна ей, причем нити закреплены одним концом на неподвижном или подвижном электроде.

Преобразователь работает следующим образом.

К подвижному и неподвижному электродам прикладывается постоянное напряжение поляризации. Возникающее при этом электрическое поле сближает электроды, а также поляризует нити (их диэлектрическая проницаемость больше единицы), которые ориентируются вдоль линий поля, образуя упорядоченную структуру типа щетки. Процессы приема и передачи акустических сигналов, имеющие место в таком преобразователе, рассмотрим в варианте, когда нити прикреплены к неподвижному электроду, а их длина несколько меньше, чем расстояние между электродами.

В режиме передачи к электродам, помимо постоянного, прикладывается переменное напряжение. Под его действием подвижный электрод начинает колебаться, причем в полупериоды, когда электроды сближаются, он соприкасается с нитями и сгибает их. Асимметрия колебаний подвижного электрода, вызванная механическим взаимодействием с нитями, мала, если нити имеют небольшую толщину, плотность их размещения (количество нитей на единицу площади) невелика, а сам подвижный электрод как механический резонатор имеет достаточно большую добротность. Амплитуда его колебаний ограничена величиной, при которой электроды могут соприкасаться друг с другом. Максимальная излучаемая мощность соответствует максимальной амплитуде колебаний подвижного электрода.

В режиме приема акустические сигналы вызывают сравнительно малые механические колебания подвижного электрода, поэтому он не соприкасается с нитями. Его перемещения в постоянном электрическом поле поляризации вызывают появление между ним и неподвижным электродом переменной ЭДС. Чувствительность преобразователя - отношение ЭДС к звуковому давлению.

Возможны варианты преобразователя, в котором не все, а только часть нитей имеет длину меньше, чем расстояние между электродами. Допускается прикрепление нитей к подвижному электроду, при этом однако увеличивается его эффективная масса и понижается резонансная частота.

Формула изобретения

ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЙ КОНДЕНСАТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий подвижный и неподвижный электроды, диэлектрические элементы, размещенные между электродами и закрепленные одним концом на неподвижном электроде, причем длина диэлектрических элементов меньше расстояния между электродами, отличающийся тем, что диэлектрические элементы выполнены в виде нитей, а их длина меньше или равна расстоянию между электродами, причем диэлектрические элементы закреплены одним концом на неподвижном или подвижном электроде.