6. Применение пьезотрансформаторов

Как и трансформатор с магнитным сердечником, пьезоэлектриче­ский трансформатор может преобразовывать полное сопротивление цепи, усиливать сигнал по напряжению или току, разветвлять или собирать в одну электрические цепи, инвертировать фазу входного сигнала.

Широкий диапазон рабочих частот и функциональные свойства пьезоэлектрических трансформаторов обусловливают им самые разнообразные и неожиданные применения. Например, пьезоэлектричес­кий трансформатор нашел применение в качестве простого и высо­конадежного датчика измерения усилий. Принимая во внимание зависимость коэффициента трансформации от емкости нагрузки, предла­гается использовать пьезоэлектрический трансформатор как датчик изменения емкости. Чувствительность такого датчика может состав­лять 100 В/пФ.

Пьезоэлектрический трансформатор можно применять и на выходе радиоприемных устройств. Это позволяет передать на нагрузку сиг­нал в диапазоне частот 0-30 кГц практически без частотных изме­нений .

Моночастотный пьезоэлектрический трансформатор может заменить сложную схему формирователя радиочастотного импульса. При подключении его к источнику прямоугольного импульса в пьезоэлектри­ческом элементе возбуждаются резонансные колебания ударного типа. Спад импульса возбуждает свои ударные колебания, которые компенсируют колебания от фронта, если длительность импульса кратна длине волны возбуждаемых колебаний. При этом радиосигнал на выходе пьезоэлектрического трансформатора оказывается стаби­лизированным частотой механических колебаний. Свойство резонан­сных трансформаторов работать в импульсном режиме используется также при считывании информации. На основе их могут быть выпол­нены запоминающие элементы с ничтожно малым потреблением энергии при записи.

Для пьезоэлектрических трансформаторов характерна зависимость выходного сигнала одной частоты от величины входного сигнала другой частоты. Эта зависимость используется для преобразования одного вида информации в другой, например, частотно-модулирован­ного в амплитудно-модулированный сигнал.

Исследуется возможность использования зависимости коэффициен­та электрострикции от давления. Ведутся работы по созданию твердотельных делителей частоты на основе пьезоэлектрических транс­форматоров.

Широкий диапазон рабочих частот пьезоэлектрических трансфор­маторов, функциональные возможности, высокие эксплуатационные характеристики, непрерывное совершенствование материалов - все это приводит к открытию новых применений пьезоэлектрических трансформаторов a caмыx различных системах и устройствах элект­ронной аппаратуры.

2. Описание лабораторной установки

Пьезоэлектрические трансформаторы различной толщины установ­лены в макете. Их толщины следующие: Тр1 - 7, Tp2 - 7, ТрЗ -30 мм, Тр4 (в термостате) - 7 мм. Они имеют форму диска; конст­рукция их показана на рис. 2.1. Материал, из которого выполнены пьезотрансформаторы, ЦТС-19 (цирконат-титанат свинца).

Выводы от электродов трансформаторов выведены на однополюсные гнезда макета. Гнездо "Общ." является общим для всех трансформа­торов. Сопротивление нагрузки подключено в Тр2.

Конструкция пьезоэлектрических трансформаторов, установленных в макете

Рис. 2.1

3. Приборы и оборудование, применяемые в работе

Макет, генера­тор ГЗ-109, милливольтметр В3-39, термошкаф, резистор 10 Ом, сое­динительные проводники.