[发明专利]作为三形体构成的压电陶瓷弯曲转换器的电子控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种作为三形体构成的压电陶瓷弯曲转换器的电子 控制装置，该弯曲转换器由两块压电陶瓷板组成，其间布置一层无源 中间层。

背景技术

按熟知的方式对这种三形体在一个方向内进行机械弯曲时，在第 一块压电陶瓷板上连接一个电压源，并把一个电压源接到另一块压电 陶瓷板上进行另一个方向的机械弯曲。但也可通过合适的转换装置把 电压源的电压或者施加到一块压电陶瓷板上或者施加到另一块压电 陶瓷板上，在所有情况中，对应的另一块压电陶瓷板是无源的。

发明内容

本发明的目的在于在机械弯曲过程中两块压电陶瓷板都接通，而 不增加电压源的数。

根据本发明，这个目的是通过一种按本发明的控制装置来实现 的。由两块在其间布置一层无源中间层的压电陶瓷板组成的作为三形 体构成的压电陶瓷弯曲转换器的电子控制装置带有由第一电阻支路 和第二电阻支路组成的、由第一电压源加电压的第一分压器和由第三 电阻支路和所述第二电阻支路组成的第二分压器，其中所述第一分压 器的第一电阻支路连接第一压电陶瓷板和中间层，所述第二分压器的 第三电阻支路连接第二压电陶瓷板和中间层。

通过两个分压器以有利的方式只用一个电压源来实现三形体的 双极性控制，在这种控制下，两个陶瓷都是有源的。这样，在一个压 电陶瓷板内产生拉应力，并在另一块压电陶瓷板内通过其反极性而可 同时产生压应力，所以受拉应力作用的压电陶瓷受力较小，一方面是 因为必须施加较小的电压，另一方面则是另一块压电陶瓷板支持了弯 曲过程。尽管如此，但对一个方向内的弯曲过程只需要一个电压源。

所以用于每块压电陶瓷板都受力较小，这就提高了使用寿命并产 生很小的磨损现象。

通过以下列出的诸多措施可使按本发明的电子控制装置得到进 一步的改进。

两个分压器的两个第一电阻支路最好分别具有一个二极管和一 个电阻元件的串联电路。也可按有利的方式用一只齐纳二极管代替电 阻元件，齐纳二极管对过电压构成附加的防护。其中二极管和齐纳二 极管分别是反极性连接的。这两个第一电阻支路的两个二极管的阴极 直接地或间接地即例如通过一个电阻相互连接，以便获得要求的反向 电压。

还可把另一个电阻元件连接到第一电阻支路和压电陶瓷板之间 来进行电压或电流限制。

为了能在两个方向内进行弯曲运动，第二分压器可与第二电压源 连接，其中两个电压源可交替接通来产生两个反向的弯曲运动。另一 种办法是，也可例如用一个转换开关来把第一电压源转接到第一或第 二分压器，这样，即使在两个方向进行弯曲运动时也只需要一个唯一 的电压源。

三形体以特殊的方式适用作为阀门的阀开关元件。其中所需的电 子元件适合布置在阀门的柔性导体上，而且这种柔性导体通常总是存 在的。

附图说明

本发明的两个实施例示于附图中并在下面予以详细说明。附图表 示：

图1第一实施例的电路图；

图2说明动作方式的电压图；

图3本发明第二实施例的电路图；

图4说明图3实施例的动作方式的电压图。

具体实施方式

在图1中示意示出的、作为三形体10构成的压电陶瓷弯曲转换 器按熟知的方式由两块在其间布置一层中间层13的压电陶瓷板11、 12组成。其中，中间层13的衬底材料一般与压电陶瓷板11、12粘接 或按其他方式固定其上。按照压电陶瓷板11、12和中间层13的数目， 三形体10有三个电接头14～16。

第一电压源17有两个电阻支路18、19，其中第一电阻支路18由 一个电阻元件20与一个二极管21串联组成，第二电阻支路19则由 一个电阻元件22组成。分压器17的其他熟知的方案原则上也是可用 的。

电阻支路18、19之间的分压器17的抽头通过电接头16与无源 中间层13连接。第一电阻支路18的另一连接端则通过另一电阻元件 23和电接头14与第一压电陶瓷板11连接。