SU1272520A1 - Piezoelectric transducer - Google Patents
Piezoelectric transducer Download PDFInfo
- Publication number
- SU1272520A1 SU1272520A1 SU843732765A SU3732765A SU1272520A1 SU 1272520 A1 SU1272520 A1 SU 1272520A1 SU 843732765 A SU843732765 A SU 843732765A SU 3732765 A SU3732765 A SU 3732765A SU 1272520 A1 SU1272520 A1 SU 1272520A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- frequency
- membranes
- generator
- fastening element
- frequencies
- Prior art date
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 12
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 12
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 7
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims 2
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 claims 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 claims 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
Description
Изобретение относится к области техники связи, в частности к пьезоэлектрическим акустическим преобразователям.The invention relates to the field of communication technology, in particular to piezoelectric acoustic transducers.
Целью изобретения является повышение чувствительности и разрешающей способности.The aim of the invention is to increase sensitivity and resolution.
На чертеже показана схема пьезоэлектрического датчика.The drawing shows a diagram of a piezoelectric sensor.
Пьезоэлектрический датчик содержит пьезопластину 1 с размещенными на ней первым, вторым и третьим электродами 2-4, первую и вторую мембраны 5 и 6, корпус 7, а также элемент 8 крепления с участком 9 меньшей толщины, при этом пьезопластина 1 закреплена между центрами мембран 5' и 6, каждая из которых, электрически соединена с электродами 3 и 4 через конденсаторы 10 и 11 с заземлением, элемент 8 крепления полукруглой формы с участком 9 меньшей толщины расположен параллельно мембранам 5 и 6 и приварен по диаметру к первому электроду 2, который электрически соединен с разностным генератором 12.The piezoelectric sensor contains a piezoelectric plate 1 with the first, second and third electrodes 2-4 placed on it, the first and second membranes 5 and 6, the housing 7, and the fastening element 8 with a portion 9 of a smaller thickness, while the piezoelectric plate 1 is fixed between the centers of the membranes 5 'and 6, each of which is electrically connected to the electrodes 3 and 4 through capacitors 10 and 11 with grounding, the semicircular fastening element 8 with a section 9 of smaller thickness is parallel to the membranes 5 and 6 and is welded in diameter to the first electrode 2, which is electrically from one with a difference generator 12.
Пьезоэлектрический датчик работает следующим образом.The piezoelectric sensor operates as follows.
На пьезопластине 1 выполнены фактически два пьезорезонатора. Пьезорезонаторы представляют собой участки кварцевой пьезопластины 1, расположенные между напыленными на нее металлическими1 электродами 2-4. Резонансные частоты пьезорезонаторов зависят от упругих постоянных пьезопластины 1 и, следовательно, от величины и в силу анизотропных свойств монокристаллического кварца от направления механических напряжений в пьезопластине.In fact, two piezoresonators are made on piezoelectric plate 1. Piezo resonator portions are quartz piezoceramic plates 1 disposed between the metal deposited on it 1 electrodes 2-4. The resonant frequencies of the piezoresonators depend on the elastic constants of the piezoelectric plate 1 and, therefore, on the magnitude and, due to the anisotropic properties of single-crystal quartz, on the direction of mechanical stresses in the piezoelectric plate.
Разностный генератор обеспечивает возбуждение в пьезорезонаторах двух колебаний с частотами £, и ί2 в диапазоне частот 25τ-40 МГц. Причем частоты 1, и ί2 отличаются не менее чем на величину резонансных промежутков пьезорезонаторов. Выходным сигналом генератора 12, а соответственно и всего датчика, является колебание разностной частоты .The difference generator provides excitation in piezoresonators of two oscillations with frequencies £, and ί 2 in the frequency range 25τ-40 MHz. Moreover, the frequencies 1, and ί 2 differ by no less than the value of the resonance gaps of the piezoresonators. The output signal of the generator 12, and, accordingly, of the entire sensor, is the oscillation of the difference frequency.
р ’ I Г 2 I ·p ’I D 2 I
Колебание разностной частоты выделяется посредством LC -разностного контура, настроенного приблизительно на частоту 1р и подключенного к ак- , тивному элементу разностного генератора и входящему в состав генератора 12. ,The oscillation of the difference frequency is distinguished by means of an LC-difference circuit tuned to approximately 1 p frequency and connected to the active element of the difference generator and included in the generator 12.,
Воздействие В акустических коле+ баний приводит к перемещению мембран 5 и 6 и пьезопластины 1 вдоль ее оси. Причем акустические колебания частот до 10 кГц вызывают перемещение Центров мембран 5 и 6.Impact In acoustic vibrations + vibrations, membranes 5 and 6 and piezoelectric plate 1 move along its axis. Moreover, acoustic frequency fluctuations up to 10 kHz cause the displacement of the centers of the membranes 5 and 6.
Участок 9 меньшей толщины элемента 8 крепления, выполненный в виде двух профрезированных канавок, расположенных одна против другой с двух сторон параллельно пьезопластине 1, предназначен для снижения сопротивления элемента крепления акустическому воздействию и тем самым повышению чувствительности микрофона и разрешающей способности. С уменьшением расстояния между участком 9 меньшей толщины и пьезопластиной 1 увеличивается степень прогиба пьезопластины, что вызывает изгиб двух резонаторов в разные стороны и, следовательно, изменение их резонансных частот 1, и £г в разные стороны. При этом абсолютная перестройка частоты 1р выходного колебания равна сумме перестроек частот 1, и 12 blp = ii, <· а£2 . ·Section 9 of the smaller thickness of the mounting element 8, made in the form of two profiled grooves located one opposite the other on both sides parallel to the piezoelectric plate 1, is designed to reduce the resistance of the mounting element to acoustic impact and thereby increase the microphone sensitivity and resolution. With a decrease in the distance between the smaller section 9 and the piezoelectric plate 1, the degree of deflection of the piezoelectric plate increases, which causes the bending of two resonators in different directions and, consequently, a change in their resonant frequencies 1, and £ r in different directions. In this case, the absolute tuning of the frequency 1p of the output oscillation is equal to the sum of the tuning of the frequencies 1, and 1 2 bl p = ii, <· а £ 2 . ·
Относительная перестройка разностной частоты оказывается в N раз большей по сравнению с относительной перестройкой частот ί, и д£р af, ip i,The relative tuning of the difference frequency is N times larger than the relative tuning of the frequencies ί, and d £ p af, ip i,
Кроме того, за счет возможности обеспечения положительной корреляции шумовых вариаций 8£, ий£1частот £, и выбором определенного соотношения между емкостями конденсаторов 10 и 11 шумовые вариации, 81 р частоты £р выходного разностного колебания могут быть сведены в идеальном случае к нулю. Тем самым сведены к нулю собственные частотные шумы датчика, благодаря чему может быть сведен к нулю уровень эквивалентного звукового давления устройства. То есть пьезоэлектрический датчик может не иметь ограничения динамического диапазона снизу и обладать повышенной разрешающей способностью.In addition, due to the possibility of ensuring a positive correlation of the noise variations of the £ 8, £ £ 1 frequencies £, and the choice of a certain ratio between the capacitors of capacitors 10 and 11, the noise variations, 81 p of the frequency £ p of the output difference oscillation can ideally be reduced to zero. Thus, the intrinsic frequency noise of the sensor is reduced to zero, due to which the level of the equivalent sound pressure of the device can be reduced to zero. That is, the piezoelectric sensor may not have a dynamic range limitation from the bottom and may have a higher resolution.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU843732765A SU1272520A1 (en) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | Piezoelectric transducer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU843732765A SU1272520A1 (en) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | Piezoelectric transducer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1272520A1 true SU1272520A1 (en) | 1986-11-23 |
Family
ID=21115944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU843732765A SU1272520A1 (en) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | Piezoelectric transducer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1272520A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2128833C1 (en) * | 1993-08-09 | 1999-04-10 | Ухп Корпорейшн | Cassette to measure acoustic characteristics of liquid samples under high pressure |
-
1984
- 1984-04-25 SU SU843732765A patent/SU1272520A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Малов В.В. Пьезорезонансные дат чики. M.J Энерги , 1978, с. 120, 182. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2128833C1 (en) * | 1993-08-09 | 1999-04-10 | Ухп Корпорейшн | Cassette to measure acoustic characteristics of liquid samples under high pressure |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5668303A (en) | Sensor having a membrane as part of an electromechanical resonance circuit forming receiver and transmitter converter with interdigital structures spaced apart from one another | |
| US4107626A (en) | Digital output force sensor using surface acoustic waves | |
| US6489864B2 (en) | Filter for electric signals | |
| GB2210232A (en) | Frequency-selective acoustical electrical transducer | |
| US4709360A (en) | Hydrophone transducer with negative feedback system | |
| JP2880501B2 (en) | Device for measuring and / or monitoring a predetermined filling level in a container | |
| KR101181188B1 (en) | Sound reproducing apparatus | |
| US6111340A (en) | Dual-mode thickness-shear quartz pressure sensors for high pressure and high temperature applications | |
| US4373396A (en) | Mechanical filter with acoustic sensing | |
| US4129850A (en) | Balanced transducer | |
| SU1272520A1 (en) | Piezoelectric transducer | |
| KR101116165B1 (en) | Ultrasonic Transducer using Planar Parallel Langevin Mounting Piezoelectric Element, Method for Manufacturing the Ultrasonic Transducer | |
| CN110944274A (en) | Tunable MEMS piezoelectric transducer with mass load based on Pitton-mode | |
| WO2020016563A1 (en) | Flexural ultrasonic transducer | |
| US20090277275A1 (en) | Apparatus for measuring pressure using acoustic impedance variation | |
| RU2057400C1 (en) | Pressure gradient head | |
| JP2546488B2 (en) | Low frequency underwater transmitter | |
| EP1282896B1 (en) | Projector with tunable resonance frequency | |
| RU228160U1 (en) | Waveguide hydroacoustic transducer | |
| RU1794252C (en) | Geophone | |
| SU567970A1 (en) | Pressure pickup | |
| SU1046632A1 (en) | Pressure pickup | |
| JPH0281600A (en) | electroacoustic transducer | |
| SU1024853A1 (en) | Displacement pickup | |
| RU2029444C1 (en) | Electroacoustic transducer |