Патент ссср 402105

 

402105 о и и с л-н и г

ИЗОБРЕТЕ Н И Я

Союз Сопетскю

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 11.1.1972 (№ 173864Ji/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Озтубл иков а но 12.Х.1973. Бюллетень ¹ 41

Дата опубликования описания 25.II.1974

М. Кл. Н 01ч 7/00

Н 04r 17/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и аткрытий

УДК 621.314.2(088.8) Авторы изобретения

В. Н. Барышников и А. А. Тышко

Заявитель

Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия

Великой Октябрьской социалистической революции

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТРАНСФОРМАТОР

Известны пьезоэлектрические трансформаторы, содержащие закрепленный в корпусе пьезоэлемент с секциями возбудителя и генератора. Такие пьезотрансформаторы могут широко применяться в преобразователях постоянного напряжения, в качестве трансформаторов тока и напряжения в схемах радиоэлектроники.

Однако во всех известных пьезотрансформаторах, пьезоэлемент которых закреплен в корпусе с помощью клиньев или иным способом, при воздействии на них внешних дестабилизирующих факторов, таких. как механические вибрации, удары, механические линейные перегрузки, происходит модуляция выходного электрического сигнала за счет прямого пьезоэффекта, который заключается в возникновении электрического заряда на обкладках поляризованной пьезокера мики при воздействии на нее механических напряжений. Модуляция выходного сигнала дестабилизирующими механическими напряжениями в значительной степени ухудшает выходные параметры пьезотрансформатора, а в случае нестабильности выходных параметров делает применение трансформаторов в схемах невозможным.

Цель изобретения — повышение стабильности выходных параметров при воздействии внешних дестабилизирующих факторов.

Предлагаемый трансформатор отличается тем, что он содержит дополнительный пьезоэлемент, направления поляризации секций возбудителя и генератора которого противоположны направлениям поляризации секций основного пьезоэлемента, причем общие электроды и электроды генераторных секций пьезоэлементов объединены.

На чертеже схематически изображен пьезо10 электрический трансформатор с пьезоэлементами, закрепленными в корпусе.

Основной пьезоэлемент 1 с электродом 2 секции возбудителя и электродом 3 секции генератора, а также дополнительный пьезо1s элемент 4 с электродом 5 секции генератора и электродом 6 секции возбудителя, имеющие общие электроды 7, с помощью поролонового наполнителя 8 закреплены внутри корпуса 9.

Токоотводы 10 в ниде тонких гибких медных

20 проволочек служат для электрического контакта выводов 11 пьезотрансформатора с электродами пьезоэлементов.

Стрелками на чертеже показаны направления поляризации секций пьезоэлементов.

2S Поляризация основного пьезоэлемента 1 направлена от электрода 2 секции возбудителя и электрода 3 секции генератора к оощему электроду 7, в то время как поляризация дополнительного пьезоэлемента направлена в

30 противоположную сторону от общего электро4 921 0б 10 да 7 к электродам 5 и 6 генератора и возбудителя.

Общие электроды 7, а также электроды 3 и 5 генераторных секций обоих пьезоэлементов объединены токоотводами 10.

Переменное электрическое напряжение, подаваемое на вход пьсзотрансформатора, прикладывается к секции возбудителя основного пьезоэлемента 1, что вызывает, за счет ооратного пьезоэффекта, механические колебания этой секции и всего пьезоэлемента, вследствие его монолитности. В результате прямого пьезоэффекта на электроде 3 секции генератора возникает электрическое поле, изменяющееся с частотой входного электрического сигнала, но трансформированное по амплитуде, которое снимается с выхода пьезоэлектрического трансформатора выводами 11.

При воздействии на пьезотрансформатор нежелательных механических внешних факторов на электродах пьезоэлементов вследствие прямого пьезоэффекта возникают электрические заряды. Нежелательные электрические заряды, возникающие на электроде 3, по токоотводу поступают на выход пьезотрансформатора, что приводит к модуляции выходного электрического сигнала и его нестабильности. Однако при наличии дополнительного элемента 4 с указанными выше поляризацией секций и соединением электродов на его электроде возникает заряд, равный заряду на

Й вЂ” -- ф — -ьз: — --М=:==-

Г @ ; вв

8као Выкпд электроде 3, но противоположный ему по знаку, что приводит к нейтрализации модулирующего сигнала и повышению стабильности выходного напряжения трансформатора при воздействии на него внешних дестабилизирующих факторов.

Следовательно, дополнительный пьезоэлемент подавляет нежелательный пьезоэлектрический эффект, возникающий при случайных

10 внешних воздействиях, и не влияет на полезный пьезоэффект, так как секция возбудителя этого пьезоэлемента отключена от выводов трансформатора.

15 Предмет изобретения

Пьезоэлектрический трансформатор, содержащий закрепленный в корпусе пьезоэлемент, на одну сторону которого нанесены

20 электроды секций возбудителя и генератора, а на другую — общий электрод, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности выходных параметров при воздействии внешних дестабилизирующих факторов, он снаб25 жен дополнительным аналогично выполненным пьезоэлементом, направления поляризации секций возбудителя и генератора которого противоположны направлениям поляризации секций основного пьезоэлемента, при

80 этом общие электроды и электроды генераторных секций пьезоэлементов объединены.

Составитель Э. Гилинская

Редактор Б. Федотов Техред Л. Грачева

Корректор Л. Орлова

Заказ 404115 Изд. ¹ 91 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета

Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушскзя наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2