UA20942U

UA20942U - Device for testing a bimorph piezoelectric element

Info

Publication number: UA20942U
Application number: UAU200609744U
Authority: UA
Inventors: Valerii Mykhailovych Sharapov; Mykola Volodymyrovyc Raievskyi
Original assignee: Valerii Mykhailovych Sharapov
Priority date: 2006-09-11
Filing date: 2006-09-11
Publication date: 2007-02-15

Abstract

The proposed device for testing a bimorph piezoelectric element contains a measuring unit, a series-oscillating circuit with autotransformer coupling, and a pulse generator.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до приладобудування і призначена для контролю якісних характеристик 2 біморфних п'єзоелементів.The useful model refers to instrument engineering and is designed to control the quality characteristics of 2 bimorphic piezo elements.

Відомий пристрій для контролю біморфних п'єзоелементів (див. патент Мо1405813, бюл.Мо24, 1986, СССРІ, що містить п'єзотрансформатор, до одної системи електродів якого підключено генератор електричних коливань, а до другої - вимірювальний пристрій, а загальний електрод п'єзотрансформатора підключено до біморфного п'єзолемента, що контролюється. 70 Недоліком його є порівняно складна процедура контролю якісних характеристик біморфних п'єзоелементів.A known device for controlling bimorphic piezo elements (see patent Mo1405813, byul. Mo24, 1986, USSR, containing a piezotransformer, to one system of electrodes of which an electric oscillation generator is connected, and to the other - a measuring device, and the common electrode p' of the isotransformer is connected to the bimorphic piezoelement under control.70 Its disadvantage is a relatively complicated procedure for controlling the quality characteristics of bimorphic piezoelements.

Відомий пристрій для контролю біморфних п'єзоелементів |див. патент України по заявці Мо200604303 від 17.04.2006), що містить генератор електричних коливань та вимірювальний пристрій, які підключені до п'єзотрансформатора. Окрім того, загальний електрод п'єзотрансформатора підключено до біморфного п'єзолемента, що контролюється. 12 Зазначений пристрій найбільш близький по технічній сутності і обраний в якості прототипу.A well-known device for controlling bimorphic piezo elements | see patent of Ukraine according to the application Mo200604303 dated 17.04.2006), which contains a generator of electrical oscillations and a measuring device, which are connected to a piezo transformer. In addition, the common electrode of the piezo transformer is connected to the bimorph piezo element being monitored. 12 The specified device is the closest in terms of technical essence and was chosen as a prototype.

Недоліком його є порівняно складна процедура контролю якісних характеристик біморфних п'єзоелементів.Its disadvantage is a relatively complex procedure for controlling the quality characteristics of bimorphic piezo elements.

В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення пристрою для контролю біморфних п'єзоелементів шляхом введення в пристрій послідовного коливального контуру з автотрансформаторним зв'язком, до виходу якого підключено біморфний п'єзоелемент, що контролюється, та використанням в якості генератора електричних коливань генератора імпульсних коливань, причому вимірювальний пристрій складається із порогового пристрою, формувача імпульсів та лічильника.The basis of the useful model is the task of improving the device for controlling bimorphic piezo elements by introducing into the device a series oscillating circuit with an autotransformer connection, to the output of which the controlled bimorphic piezo element is connected, and using a pulse oscillation generator as a generator of electrical oscillations. and the measuring device consists of a threshold device, a pulse generator and a counter.

Пристрій для контролю біморфних п'єзоелементів, що заявляється, містить генератор електричних коливань та вимірювальний пристрій.The claimed device for controlling bimorphic piezo elements includes a generator of electrical oscillations and a measuring device.

Пропонований пристрій для контролю біморфних п'єзоелементів відрізняється від прототипу тим, що в 22 пристрій введено послідовний коливальний контур з автотрансформаторним зв'язком, що підключено шо параллельно до біморфного п'єзоелемента, що контролюється, причому в якості генератора електричних коливань використано генератор імпульсних коливань, а вимірювальний пристрій складається із порогового пристрою, формувача імпульсів та лічильника.The proposed device for controlling bimorphic piezo elements differs from the prototype in that a series oscillating circuit with an autotransformer connection connected in parallel to the controlled bimorphic piezo element is introduced into the device 22, and a pulse oscillation generator is used as a generator of electrical oscillations , and the measuring device consists of a threshold device, a pulse generator and a counter.

Вказані ознаки є необхідними і достатніми для досягнення технічного результату. с 30 Технічним результатом корисної моделі, що заявляється, є спрощення процедури контролю якісних «І характеристик біморфних п'єзоелементів.The indicated signs are necessary and sufficient to achieve a technical result. p 30 The technical result of the claimed useful model is the simplification of the procedure for controlling the qualitative "I characteristics of bimorphic piezo elements.

Корисна модель пояснюється кресленням, де: о - на Фіг.1 показана схема пропонованого пристрою; о - на Фіг.2 показана перехідна характеристика пропонованого пристрою, яка відповідає розриву в колі 3о біморфного п'єзоелемента; сч - на Фіг.3 показана перехідна характеристика пропонованого пристрою, яка відповідає короткому замкненню в біморфному п'єзоелементі; - на Фіг4 показана перехідна характеристика пропонованого пристрою, яка відповідає відсутності « поляризації матеріала біморфного п'єзоелемента; 70 - на Фіг.5 показана перехідна характеристика пропонованого пристрою, яка відповідає придатному до но) с використання біморфному п'єзоелементу.The useful model is explained by the drawing, where: o - Fig. 1 shows the scheme of the proposed device; o - Fig. 2 shows the transient characteristic of the proposed device, which corresponds to a gap in the circle 3o of the bimorphic piezo element; сч - Fig. 3 shows the transient characteristic of the proposed device, which corresponds to a short circuit in a bimorphic piezo element; - Fig. 4 shows the transient characteristic of the proposed device, which corresponds to the absence of polarization of the material of the bimorphic piezo element; 70 - Fig. 5 shows the transient characteristic of the proposed device, which corresponds to a bimorphic piezo element suitable for use.

І» Пристрій для контролю біморфних п'єзоелементів містить генератор імпульсних коливань 1, послідовний коливальний контур з автотрансформаторним зв'язком 2, до виходу якого підключено біморфний п'єзоелемент 3, що контролюється, та вимірювальний пристрій, що складається із порогового пристрою 4, формувача імпульсів 5 45 та лічильника 6. о Пристрій для контролю біморфних п'єзоелементів працює наступним чином. ав | При підключенні до послідовного коливального контуру з автотрансформаторним зв'язком 2 генератора імпульсних коливань 1, в біморфному п'єзоелементі 3, що контролюється, виникають вигинові коливання, причому о форма коливань залежить від дефектів в біморфному п'єзоелементі 3, що контролюється. Криві, які зображені на «їз» 20 Фіг.2-4, відповідають дефектам, що виникають в п'єзоелементі. Крива, яка зображена на Фіг.5, відповідає біморфному п'єзоелементу, придатному до використання. о Як показали досліди, пристрій, що заявляється, дозволяє спростити процедуру контролю якісних характеристик біморфних п'єзоелементів.I» The device for monitoring bimorphic piezo elements contains a pulse oscillation generator 1, a series oscillatory circuit with an autotransformer connection 2, the output of which is connected to the controlled bimorphic piezo element 3, and a measuring device consisting of a threshold device 4, a shaper pulses 5 45 and counter 6. o The device for controlling bimorphic piezo elements works as follows. av | When the impulse oscillation generator 1 is connected to a series oscillator circuit with an autotransformer connection 2, bending oscillations occur in the controlled bimorphic piezo element 3, and the shape of the oscillations depends on the defects in the controlled bimorphic piezo element 3. The curves, which are shown on the "drive" 20 Fig. 2-4, correspond to the defects that occur in the piezo element. The curve shown in Fig. 5 corresponds to a bimorphic piezo element suitable for use. o As experiments have shown, the claimed device makes it possible to simplify the procedure for controlling the quality characteristics of bimorphic piezo elements.

Приклад практичного використання.An example of practical use.

Був виготовлений пристрій, який складається із послідовного коливального контуру з автотрансформаторним с зв'язком, виконаного на котушці індуктивності Р104786, генератора імпульсних коливань Г5-72, вимірювального пристрою, що складається з порогового пристрою, формувача імпульсів та лічильника, міллівольтметра 83-38, осцилографа С1-55 та біморфного п'єзоелемента З3П-13, що контролюється. Функції порогового пристрою 3, формувача імпульсів 4 та лічильника 5 виконує частотомір Ч3-57, який містить вхідний пристрій з регулюванням бо чутливості, підсилювач та лічильник.A device was manufactured, which consists of a series oscillating circuit with an autotransformer with a connection, made on an inductance coil P104786, a pulse oscillation generator G5-72, a measuring device consisting of a threshold device, a pulse generator and a counter, a millivoltmeter 83-38, an oscilloscope C1-55 and bimorphic piezo element Z3P-13, which is controlled. The functions of the threshold device 3, the pulse generator 4 and the counter 5 are performed by the frequency meter Ch3-57, which contains an input device with sensitivity adjustment, an amplifier and a counter.

Результати вимірювань перехідних характеристик пристрою для контроля біморфних п'єзоелементів показані на Фіг.2-5.The results of measurements of the transient characteristics of the device for monitoring bimorphic piezo elements are shown in Fig. 2-5.

Результати вимірювань кількості імпульсів, які перевищують заданий рівень, наведені в таблиця 1. б5 Таблиця 1The results of measurements of the number of pulses that exceed the specified level are given in Table 1. b5 Table 1

Вид дефекту Кількість коливань, М (М-їсл.-Мо, де їСсл - частота слідувань імпульсів; Мо - кількість коливань за один період, причому їсл- кГц) 1. Розрив в колі біморфного п'єзоелемента (Фіг.2) 2000 2. Коротке замкненне в біморфному п'єзоелементі (Фіг.3) 3. Відсутність поляризації матеріалу біморфного 4000 п'єзоелемента (Фіг.4) 4. Придатний до використання біморфний 6000 п'єзоелемент (Фіг.5)Type of defect Number of oscillations, M (M-isl.-Mo, where iSsl is the frequency of pulses; Mo is the number of oscillations in one period, and isl is kHz) 1. Discontinuity in the circuit of a bimorphic piezo element (Fig. 2) 2000 2 Short circuit in the bimorphic piezo element (Fig. 3) 3. Lack of polarization of the material of the bimorphic 4000 piezo element (Fig. 4) 4. Usable bimorphic 6000 piezo element (Fig. 5)

Як показали досліди (див.Фіг.2-5, таблиця 1), введення в пристрій послідовного коливального контуру з автотрансформаторним зв'язком, до виходу якого підключено біморфний п'єзоелемент, що контролюється та використання в якості генератора електричних коливань генератора імпульсних коливань і вимірювального пристрою, що складається із порогового пристрою, формувача імпульсів та лічильника, дозволяє спростити 75 процедуру контролю якісних характеристик біморфних п'єзоелементів по формі коливань (Фіг.2-5) чи по кількості коливань М (таблиця 1).As the experiments showed (see Fig. 2-5, Table 1), the introduction into the device of a series oscillating circuit with an autotransformer connection, the output of which is connected to a controlled bimorphic piezo element and the use of a pulse oscillation generator as a generator of electrical oscillations and measuring device, consisting of a threshold device, a pulse generator and a counter, allows to simplify the procedure of controlling the quality characteristics of bimorphic piezo elements by the form of oscillations (Fig. 2-5) or by the number of oscillations M (table 1).

Claims

The formula of the invention

A device for controlling bimorphic piezo elements, containing a generator of electric oscillations and a measuring device, which is characterized by the fact that a series oscillating circuit with an autotransformer connection is introduced into the device, to the output of which a controlled bimorphic piezo element is connected, and as a generator of electric oscillations used generator of pulse oscillations, and the measuring device consists of a threshold device, a pulse generator and a counter.

From the village

"(o) "c) c - i"

name) (in) se)

Cheka" Co.)

60 b5