Пьезоэлектрический преобразователь микроперемещений

 

(I ц 640385

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Сенатских

Социалистических

Республик ф7фЯь (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 14.07.76 (21) 2383942/18-25 с присоединением заявки Х 251б615/25 (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.12.78. Бюллетень Ке 48 (45) Дата опубликования описания 30.12.78 (51) M. Кл а

Н 01L 41/10

Н 02N 11/00

Государстненный комитет (53) УДК 597.228.1 (088.8) RD делам изооретений и открытий (72) Лвтор изобретения

Ю. A. Едигарян (71) Заявитель (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

М И К Р О П Е Р Г М Е 1Ц Е Н И Й

Изобретение относится к точному приборостроению и машиностроению и может быть использовано в узлах высокоточных микроперемещений различных контрольноизмерительных приборов, металлорежущих с1анков и других машин.

Известны пьезоэлектрические преобразователи перемещений (1).

Несмотря на широкие пределы обеспечиваемых перемещений применение этих преобразователей в качестве силовых исполнительных органов приводных устройств для точных микроперемещений и микропередач ограничено из-за малого значения и нестабильности величины развиваемого усилия.

Известен пьезоэлектрический преобразователь микроперемещений, содержащий основание, два стержня, один из которых является пьезоэлектрическим, соединенные между собой по одним концам жесткой перемычкой и расположенные по одну сторону от перемычки, а к противоположному концу одного из стержней присоединен перемсщаемый объект (2).

Целью изобретения является улучшение термокомпенсации преобразователя в широком диапазоне изменения температуры.

Поставленная цель достигается тем, что второй стержень выполнен также из пьезоэлектрического матсриала и второй его конец присоединен к основанию, причем продольные размеры обоих стержней равны; преобразователь выполнен в виде трубки, 5 внутри которой соосно к ней расположен стержень.

При такой конструкции преобразователя перемещения его выходного конца, вызванные тепловым расширением каждой состав10 ной части, равны по величине и направлены в противоположные стороны, поэтому они компенсируют друг друга, а рабочие перемещения, обусловленные обратным пьезоэффектом, направлены в одну сторону и

15 суммируются, Это позволяет применять пьезоэлектрические стержни или пакеты любой длины в широком диапазоне изменения температуры и прн заданной величине микропереме20 щения в два раза сократить длину преобразователя.

На чертеже представлена конструктивная схема одного из вариантов предлагаемого

25 преобразователя.

Преобразователь состоит из двух частей: из трубки 1 и расположенного внутри нее стержня 2. В плоскости Х вЂ” Х1 они соединены друг с другом с помощью промежуточЗз ного элемента 3. В плоскости Y — У трубка

640385

Формула изобретения

Составитель В. Вавер

Техред А. Камышникова

Корректор О. Тюрина

Редактор Н. Коляда

Заказ 2358/18 Изд. № 810 Тираж 922 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 соединена с неподвижным основанием 4, а к концу стержня прикреплен наконечник 5, посредством которого преобразователь соединяется с перемещаемым объектом. Входные зажимы трубки 1 и стержня 2 соединспы параллельно разноименным полюсам.

Работа преобразователя заключается в следующем: при подаче на входные зажимы трубки 1 и стержня 2 напряжения последние, благодаря обратному пьезоэлектрическому эффекту, изменяют свои линейные размеры, причем из-за противофазного включения если трубка удлиняется, то стержень укорачивается и наоборот. В итоге, перемещения выходного конца преобразователя, получаемые за счет удлинения и укорачивания его составных частей, суммируется. Перемещения выходного конца, вызванные тепловым расширением каждой составной части, равны по величине и происходят в противоположные стороны. Поэтому они взаимно компенсируются, в результате чего выходной конец остается неподвижным, т. е. в плоскости У вЂ” Y< положение выходного конца стержня 2 не изменяется относительно основания 4, в широком диапазоне изменения температуры.

1. Пьезоэлектрический преобразователь мнкроперемещений, содержащий основание

5 и два стержня, один из которых является пьезоэлектрическим, сосдипенныс между собой по одним концам жесткой перемычкой и расположенные по одну сторону от перемычки, а к противоположному концу одного

10 из стержней присоединен перемещаемый объект, отл и чающий ся тем, что, с целью улучшения термокомпенсации в широком диапазоне изменения температуры, второй стержень выполнен также из пьезоэлектри15 ческого материала и второй его конец присоединен к основанию, причем, продольные размеры обоих стержней равны.

2. Преобразователь по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что он выполнен в виде труб20 ки, внутри которой соосно к ней расположен стержень.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизс

1. Патент CLUA Мв 3902084, кл, 310 — 8.1, 25 опублик. 1975.

2. Патент США Ко 3952215, кл. 310 — 8.1, опублик. 1976.