[go: up one dir, main page]

SU1659959A1 - Piezoceramic deflector - Google Patents

Piezoceramic deflector Download PDF

Info

Publication number
SU1659959A1
SU1659959A1 SU894652283A SU4652283A SU1659959A1 SU 1659959 A1 SU1659959 A1 SU 1659959A1 SU 894652283 A SU894652283 A SU 894652283A SU 4652283 A SU4652283 A SU 4652283A SU 1659959 A1 SU1659959 A1 SU 1659959A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
piezoceramic
microcomputer
deflector
Prior art date
Application number
SU894652283A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рафаил Григорьевич Джагупов
Рисан Ахмед Джамаль
Дмитрий Павлович Яковлев
Original Assignee
Одесский Политехнический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Одесский Политехнический Институт filed Critical Одесский Политехнический Институт
Priority to SU894652283A priority Critical patent/SU1659959A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1659959A1 publication Critical patent/SU1659959A1/en

Links

Landscapes

  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к приборостроению и предназначено дл  сканировани  светового луча в составе аппаратуры оптической св зи. Устройство содержит собственно дефлектор, состо щий из двух св занных пьезокерамических пластин, и устройство управлени , состо щее из резистора , двух диодов, триггера Шмиттз, инвертора , генератора, счетчика, ЭВМ и блока управлени  перемещением. При работе дефлектора за счет отслеживани  сигнала обратной св зи на резисторе производитс  коррекци  управл ющего напр жени  и таким образом повышаетс  линейность работы дефлектора при уменьшении  влени  гистерезиса.2 ил.The invention relates to instrument making and is intended for scanning a light beam as a part of optical communication equipment. The device contains the deflector itself, consisting of two connected piezoceramic plates, and a control device consisting of a resistor, two diodes, a Schmittz trigger, an inverter, a generator, a counter, a computer, and a motion control unit. When the deflector operates, by monitoring the feedback signal on a resistor, the control voltage is corrected, and thus the linearity of the deflector operation is increased while the hysteresis effect decreases. 2 sludge.

Description

Изобретение относитс  к приборостроению и предназначено дл  сканировани  светового луча в составе аппаратуры оптической св зи, локации,системах управлени  и т.п.The invention relates to instrument making and is intended for scanning a light beam comprising optical communication equipment, location, control systems, and the like.

Цель изобретени  - повышение точности путем линеаризации зависимости угла отклонени  пьезоэлемента от величины питающего напр жени  за счет уменьшени  гистерезиса амплитудной характеристики дефлектора.The purpose of the invention is to improve the accuracy by linearizing the dependence of the angle of deviation of the piezoelectric element on the magnitude of the supply voltage by reducing the hysteresis of the amplitude characteristic of the deflector.

На фиг.1 представлена структурна  схема пьезокерамического дефлектора; на фиг.2 - формы импульса напр жени  на резисторе R.Figure 1 shows the structural diagram of the piezoceramic deflector; Fig. 2 illustrates voltage pulse shapes on resistor R.

Дефлектор содержит пьезокерамиче- скую  чейку 1 с закрепленным на ней зеркалом 2, инвертирующий усилитель 3, триггер Шмитта 4, элемент И 5, генератор 6 тактовых импульсов, счетчик 7, микроЭВМ 8. источник 9 управл ющего сигнала.The deflector contains a piezoceramic cell 1 with a mirror 2 fixed on it, an inverting amplifier 3, a Schmitt trigger 4, element 5, a generator of 6 clock pulses, a counter 7, a microcomputer 8. a control signal source 9.

Пьезокерамическа   чейка 1 состоит из двух пьезокерамических пластин 10, внутреннего токопровод щего элемента 11. внешних токопровод щих электродов 12 и 13. Кроме того, устройство содержит диодыThe piezoceramic cell 1 consists of two piezoceramic plates 10, an internal conductive element 11. external conductive electrodes 12 and 13. In addition, the device contains diodes

УД1 14 и УД 15 и резистор R 16, подключенный одним концом к общему выводу, а другим - к внутреннему токопровод щему электроду 11 пьезокерамических элементов , к аноду УД 1 14 и к катоду УД2 15 диодов, анод которого подключен к входу инвертирующего усилител  3, выход которого подключен к катоду первого диода УД 14 и к входу триггера Шмитта 4, выход которого соединен с одним из входов элемента И 5, второй вход которого подключен к генератору 6 тактовых импульсов, а выход - к информационному входу счетчика 7, вход сброса в О которого подключен к шине сброса микро- ЭВМ 8, причем источник 9 управл ющего сигнала выполнен кодорегулируемым, вход которого подключен к выходу микроЭВМ 8, а выход- к внешним токопровод щим электродам пьезокерамических элементов 12, 13.UD1 14 and UD 15 and resistor R 16 connected at one end to the common lead, and the other to internal conductive electrode 11 of piezoceramic elements, to the anode UD 1 14 and to the cathode UD2 15 diodes, the anode of which is connected to the input of inverting amplifier 3, the output of which is connected to the cathode of the first diode UD 14 and to the input of the Schmitt trigger 4, the output of which is connected to one of the inputs of the element 5, the second input of which is connected to the generator 6 of clock pulses, and the output to the information input of the counter 7, the reset input in O which is connected to the reset bus ikro- computer 8, wherein the source control signal 9 is made kodoreguliruemym having an input connected to the output of the microcomputer 8, and The output to external conductive electrodes of the piezoceramic elements 12, 13.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Если на биморфный элемент скачкообразно подавать напр жение U, то происходит перемещение его свободного конца, на котором укреплено зеркало 2.If voltage is applied to the bimorph element in a jump-like manner, U, then its free end moves, at which mirror 2 is fixed.

соwith

СWITH

ON СЛ ЮON SL U

ю ел оyou ate about

При движении биморфного пьезоэле- мента 1 на резисторе 16, включенном последовательно с ним, возникает импульс напр жени , (фиг.2а). Если теперь сн ть напр жение U с биморфного элемента 1, то он будет двигатьс  в обратную сторону, а на резисторе 16 возникает напр жение обратной пол рности, (фиг.2б). Сравнива  эти напр жени , можно сделать вывод, что длительность импульса по основанию раз- лична при движении биморфного пьезоэле- мента 1 в пр мом и обратном направлени х, что позвол ет ввести коррекцию движени  конца биморфного пьезоэлемента и устранить гистерезис. Дл  этого длительность импульса преобразуетс  в код, который фиксируетс  в пам ти микроЭВМ 8. В мик- роЭВМ 8 сравниваетс  два кода (код, пропорциональный длительности импульса при повышении напр жени , и код, пропорцио- нальный снижению напр жени  на бимор- фном пьезоэлементе) и через источник 9 управл ющего напр жени  происходит изменение напр жени  питани  биморфного пьезоэлемента 1 до тех пор, пока код на выходе счетчика 7, пропорциональный напр жению У, не станет равным коду, пропорциональному повышению напр жени  и хранимому в пам ти микроЭВМ 8.When a bimorph piezoelectric element 1 moves on a resistor 16 connected in series with it, a voltage pulse occurs (Fig. 2a). If now the voltage U is removed from the bimorph element 1, then it will move in the opposite direction, and the reverse polarity voltage appears on the resistor 16 (fig. 2b). By comparing these voltages, it can be concluded that the pulse duration at the base is different when the bimorph piezoelectric element 1 moves in the forward and reverse directions, which allows introducing a correction for the movement of the end of the bimorph piezoelectric element and eliminating the hysteresis. For this, the pulse duration is converted into a code that is recorded in the memory of microcomputer 8. Microcomputer 8 compares two codes (a code proportional to the pulse duration with increasing voltage, and a code proportional to the decrease in voltage on the bimorph piezoelectric cell) and through the control voltage source 9, the supply voltage of the bimorph piezoelectric element 1 changes until the code at the output of the counter 7, proportional to the voltage Y, becomes equal to the code proportional to the voltage rise and stored in memory the microcomputer 8.

Преобразование длительности импуль- са в код происходит следующим образом.The conversion of the pulse duration into a code is as follows.

При движении биморфного пьезоэле- менга 1 на резисторе 16 возникает импульс напр жени , Этот импульс поступает через первый диод УД 1 14 на вход триггера Шмит- та 4, на выходе которого формируетс  единичный импульс, поступающий на один из входов И 5, второй вход которого подключен к генератору 6 тактовых импульсов. На выходе схемы И 5 получаетс  последователь- ность импульсов, поступающих на вход счетчика 7, который и преобразует их в код, передаваемый в пам ть микроЭВМ 8.When a bimorph piezoelement 1 moves on a resistor 16, a voltage pulse arises. This pulse arrives through the first diode UD 1 14 to the input of a Schmitt trigger 4, the output of which forms a single impulse arriving at one of the inputs I 5, the second input of which connected to a generator of 6 clock pulses. At the output of the circuit 5, a sequence of pulses is received at the input of counter 7, which transforms them into a code transmitted to the memory of the microcomputer 8.

Если теперь сн ть напр жение с биморфного пьезоэлемента 1, то он будет двигать- с  в обратную сторону, а на резисторе 16 будет возникать напр жение обратной пол рности , которое поступает на вход триггера Шмитта 4 через второй диод УД2 15 и инвертирующий усилитель 3.If the voltage is now removed from the bimorph piezoelectric element 1, it will move in the opposite direction, and a reverse polarity voltage will occur on the resistor 16, which is fed to the Schmitt trigger input 4 through the second diode UD2 15 and the inverting amplifier 3.

Процесс преобразовани  длительности импульсов, возникающих на резисторе 16, при движении биморфного пьезоэлемента 1 в обратном направлении аналогичный.The process of converting the duration of the pulses appearing on the resistor 16 when the bimorph piezoelectric element 1 moves in the opposite direction is similar.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет следить за длительностью импульсов по основанию при движении биморфного пьезоэлемента в пр мом и обратном направлени х и в случае расхождени  корректировать движение пьезоэлемента до полного устранени  погрешности от гистерезиса амплитудной характеристики.Thus, the proposed device allows monitoring the pulse duration on the base during the movement of the bimorph piezoelectric element in the forward and reverse directions and, in case of divergence, correct the movement of the piezoelectric element until the error of amplitude response is completely eliminated.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Пьезокерамический дефлектор, содержащий пьезокерамический элемент, выполненный в виде двух соединенных пьезокерамических пластин с совпадающими направлени ми векторов пол ризации и внутренним токопровод щим электродом между пластинами, на внешние стороны которых нанесены токопровод щие электроды , соединенные между собой, к которым подключен выход источника управл ющего сигнала, отличающийс  тем, что с целью повышени  точности путем линеаризации зависимости угла отклонени  пьезоэлемента от величины питающего напр жени  за счет уменьшени  гистерезиса амплитудной характеристики дефлектора, в него введены первый и второй диоды, инвертирующий усилитель, триггер Шмитта, элемент И, генератор тактовых импульсов, счетчик, микро- ЭВМ, резистор подключенный одним концом к общему выводу, а другим - к внутреннему электроду пьезокерамических элементов , к аноду первого и катоду второго диодов, анод последнего подключен к входу инвертирующего усилител , выход которого подключен к катоду первого диода и к входу триггера Шмитта. выход которого соединен с одним из входов элемента И, другой вход которого подключен к генератору тактовых импульсов, а выход - к информационному входу счетчика, вход сброса в О которого подключен к шине сброса микроЭВМ, а выход - к инвертирующему входу микроЭВМ, причем источник управл ющего сигнала входом подключен к выходу микроЭВМ.A piezoceramic deflector containing a piezoceramic element made in the form of two connected piezoceramic plates with coinciding directions of the polarization vectors and an internal conductive electrode between the plates, on the outer sides of which are conductive electrodes interconnected to which the output of the control signal source is connected , characterized in that in order to increase accuracy by linearizing the dependence of the angle of deviation of the piezoelement on the magnitude of the supply voltage for t reduce the hysteresis of the amplitude characteristic of the deflector, the first and second diodes, an inverting amplifier, Schmitt trigger, element I, clock generator, counter, microcomputer, resistor connected to the common end of the internal electrode and the other to the internal electrode of the piezoceramic elements to the anode of the first and the cathode of the second diode, the anode of the latter is connected to the input of an inverting amplifier, the output of which is connected to the cathode of the first diode and to the input of a Schmitt trigger. the output of which is connected to one of the inputs of the element I, the other input of which is connected to the clock pulse generator, and the output to the information input of the counter, the reset input of O which is connected to the reset bus of the microcomputer, and the output to the inverting input of the microcomputer, and the control source The signal input is connected to the output of the microcomputer. UU ОABOUT иand Редактор М.КелемешEditor M.Kelemes Составитель Г.Мельников Техред М.МоргенталCompiled by G. Melnikov Tehred M. Morgental ФиМFim .2.2 Корректор С.ЧерниCorrector S.Cherni
SU894652283A 1989-02-20 1989-02-20 Piezoceramic deflector SU1659959A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894652283A SU1659959A1 (en) 1989-02-20 1989-02-20 Piezoceramic deflector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894652283A SU1659959A1 (en) 1989-02-20 1989-02-20 Piezoceramic deflector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1659959A1 true SU1659959A1 (en) 1991-06-30

Family

ID=21429548

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894652283A SU1659959A1 (en) 1989-02-20 1989-02-20 Piezoceramic deflector

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1659959A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Кузин А.Г. и Миргородский Н.С. Пьезо- керамические изгибные устройства отклонени светового луча. Журнал технической физики, т. 46, 1976, вып. 9, с. 1939. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4768198A (en) System for controlling output of pulsed laser
US3916226A (en) Method and circuitry to control the deflection of a piezoelectric element
SU1659959A1 (en) Piezoceramic deflector
GB2307093A (en) Operating and control system for lasers useful in bar code scanners
SU1596452A1 (en) Multiple-input logic element
US4291297A (en) Single ramp comparison analog to digital converter
SU1202042A1 (en) Pulse shaper
SU1597916A1 (en) Vibrated tape transport device
SU451048A1 (en) Discrete storage with prediction correction automatic control systems
JPH02211417A (en) Optical deflector
SU515101A1 (en) Impulse voltage regulator
SU1524166A2 (en) Device for temporary registration of amplitude changes of signals
SU1265740A1 (en) Pulsed voltage stabilizer
SU1233129A1 (en) Pulsed voltage stabilizer
SU1552152A1 (en) Relay system of current control
SU1379641A1 (en) Piezoelectric device for checking vibration
SU1181147A1 (en) Voltage-to-frequency converter
SU690461A1 (en) Switch-type voltage stabilizer
SU1172014A1 (en) Pulse-frequency converter
JPH0338077A (en) Control device for piezoelectric actuator
SU1411944A1 (en) Peak detector
SU1334358A1 (en) Glass d amplifier
SU1265735A1 (en) Digital variable voltage converter
SU1332258A1 (en) Comparator
SU1541577A1 (en) Pulsing voltage regulator