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Perfectionnements aux résonateurs pièzo-électriques
Dans les brevets précédents du même inventeur, et notam- ment dans les brevets français Nos 644 240, 691@ 314, 696 817 et 748 910, on a décrit des moyens pour obtenir des résona,- teurs ou des oscillateurs pièzo-électriques résonant pour toute une bande ou même- pour plusieurs bandes de fréquence,
La présentinvention a pour objet des procédés et des dispositifs pour obtenir les mêmes résultats différemment et, en plus, pour améliorer tous résonateurs de ce genre.
Dans les brevets précédemment cités, l'inventeur, a utilisé, pour obtenir des' résonateurs résonant pour une ou plusieurs ban- des de fréquence, des lames à épaisseur non uniforme. D'après la présenteinvention, l'inventeur a constaté que des résul- tats analogues peuvent être obtenus par des plaques à longueur ou a largeur non uniformes ou bien par des plaques présentant en combinaison des largeurs, des lenteurs et des épaisseurs non uniformes.
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D'autre part, l'inventeur a trouve que, lorsqu'on pratique sur une lame pièzo-électrique une section ou une cassure fai- te de façon en enlever une partie, on constate l'apparition d'autres résonances voisines. On rétorquera d'ailleurs que ce procède pour fairevibrer une lame pièzo-électrique pour certaines résonances peut s'appliquer aussi bien aux résona- teurs présentant des largeurs, des longueurs ou des épais- seurs non uniformes qu'à des résonateurs classiques à dimen- sions uniformes.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, on peut combiner ce procédé, consistant à pratiquer sur la lame une section ou une cassure, avec le procédé de correction tel que par exemple celui décrit dans le brevet français ? 787 629. du même inventeur. L'application simultanée de ces deux pro- cédés permet notamment de ,réunir les divers points de résonan- ce de façon à faire vibrer la lame poux une ou plusieurs ban- des de fréquence.
L'inventeur a trouvé également qu'on peut faire vibrer une lame pour plusieurs fréquences par un autre procédé. En effet, l'inventeur a constaté que la vitesse de propagation des ondes élastiques dans un cristal n'est pas la même dans les diverses directions et nue, par conséquent, pour faire résonner la plaque en divers endroits à diverses fréquences, on peut lui donner une forme non plane, mais courbe, On peut, par exemple, donner à lE) surface de la lame une forme cylindri- que ou sphérique, ouverte ou fermée.
Enfin, l'invention prévoit également un moyen pour faire varier légèrement la fréquence d'une lame pièzo-electrique quelconque, leprocédé consistant à tendrela lame plus ou moins par une force appropriée, par exemple par un ressort
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plus ou moins tendu.
De cette façon, on fait varier l'ellip- soide d'élasticité du cristal et, par conséquent, la vitesse .de propagation des ondes. Ce procédé de tension, agissant par exemple, selon la longueur du, cristal, a l'avantage de ne, pas amortir les vibrations de celui-ci, ainsi que le fe- rait l'application d'une pression suivant l'épaisseur (procé- dé qui est connu et dont l'application n'est pas susceptible apparemment de donner des,résultats pratiques en raison pré- . aisément del'amortissement,)
L'invention sera mieux comprise à l'aide des dessins an- nexés sur lesquels on a représenté schématiquement et pure- ment à titre d'exemple*, quelques modes de'réalisation sui- vant l'invention.
Sur ces dessins, la fig. 1 est une vue en perspective d'une plaque de largeur inégale suivant l'invention, représen tée sans armature; .'La fig..- 2 est une coupe verticale, selon la longueur de la . plaque de la, fig. 1, munie. de deux armatures;
La fig. 3 est, une coupe,'verticale selon la largeur de la mêmeplaqueégalement munie d'armatures;
La fig. 4 est une coupe horizontale de la.plaque des figs,
2 et 3 montrant l'armature inférieure; les f.igs. 5 à 8 se réfèrent à un autre mode de réali- sation'suivant l'invention et montrent :
La fig. 5 une vue en perspective d'une plaque munie, sui- vant l'invention, d'une cassure:
La fig. 6 un diagramme des amplitudes des vibra- tions de.la plaque de la fig. 5 avant la cassure en fonc- tion des fréquences;
La fig. 7 ' un diagramme semblable après la. cassure;
La fig. 8 -le même diagramme après la cassure et les
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corrections telles que celles décrites dans le brevet fran- çais du même inventeur, N 787 629.
La fig. 9 @ontre une plaque de forme courbe, suivant un autre mode de réalisation de l'invention, cette plaque étant munie de deux armatures fixes;
La fig. 10 montre une plaque semblable dans laquelle une des armatures est fixe et l'autre mobile, ce qui permet d'a- juster la fréquence, et
La fig. 11 montre un autre mode de réalisation suivant l'invention dans lequel la plaque de cristal est soumise à une tension destinée à faire varier sa. fréquence.'
En se référant aux figures, on voit sur la fig. 1 en perspective une plaque de cristal dont.l'épaisseur est uni- forme et dont la largeur est non uniforme.
Sur la fig. 2, on voit cette plaque,1, placée entre deux armatures, 2 et 3, auxquelles le courant est amené per les conducteurs 4 et 5.
La fig. 3 est une coupe verticale de la même plaque sui- vent la largeur. ..
Enfin, sur lt: fig. 4, on voit encore la plaque de la fig. l, ainsi que l'armatureinférieure 3.
La plaque des figures 1 à 4 est propre à vibrer en ré- sonance suivant la largeur pour une bande de fréquence corrs- pondant aux valeurs de cette largeur en; divers endroits.
Toutefois, l'inventeur a constaté que, pour des rapports déter- minés entre ses diverses dimensions, cette plaque peut vibrer de pour une bande/fréquences, même suivant l'épaisseur uniforme.
Ce phénomène s'explique' par le fait que le résonateur suivant l'épaisseur se trouve couplé à l'ensemble du résonateur suivant la largeur, vibrant en harmonique et altérant la fréquence du résonateur principal suivant l'épaisseur en l'étalant sur une bande
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Ainsi g,ufil'a ét-6 indiqué plus haut, il doit être bien en- .' tendu'que ce' pliodéd6 consistant à réagir sur une vibration suivant iÏ épaisseua!" pait des modifications de dimensions autres ' que' 1épaisseur, est tout à fait général et peut s'appliquer . de diverses manières à toutes combinaisons entre les diverses diinsidns de la plaque; en particuliers-ltépaisseur peut être ' uniforme ou non uniforme.
Dans', l'.-exemple des figs, 5 à 8, on voit. un autre mode 'de réalisation dans lequel une plaque à dimensions uniformes
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'tell9 que celle représentée sur la fig, 5 ou toute autre" pla- que présentant des dimensions non uniformes ( épaisseur non u- niforme, largeur.'non uniforme, longueur non uniforme, ou toute --'combinaison de ces trois moyens) est munie d'une cassure
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constituée,.dans l'exemple repsésonté, par un triangle 7 de 'tourne, <ircµguli,éie. 20Ôr fixer les'idées, et purement;
à titre d'exemple; on peut indiquer, par exemple, que, pour une plaque ayant des dimensions de 25 x 25 x 3,5m/m destinée osciller 'en résonance environ 470 Kc. la cassure peut être formée par
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un,.t,r,ie:ngle d'environ 5 m/m de côté.
Sur la fig. 6, on voit le diagramme des amplitudes de vi-
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brationsen fonction de la, fréquence du cristal de la, fig. 5 avant la cassure.. '
Sur la fig. 7, on voit le même diagramme de vibrations de la
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plaque d la fig. 5 après la cassure. On voit sur cette aigu- re que la -bande de fréquence s'est étalée sur uns largeur de
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l'ordre ci-0 10 KOt située entre la fréquence P-5 Ec jusqu'à la fréquence de F + 5 Kc.
Enfin sur la fig. 8 on voit le même diagramme montrant la bande de fréquence obtenue après la correction consistant à enduire la surface de la cassure avec un vernis convenable.
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il doit être bien entendu que le correction est facultative et que 1'invention n'est nullement limitée à la présence d'une correction, ou à une correction particulière quelconque. Tou- tefois, l'invention vise d'une façon particulière la combinai- son d'un procédé de cassure avec un procédé de correction.
Sur la fig.9 on a représenté un autre mode ae réalisation suivant l'invention dans lequel; pour faire résoner la plaque en divers endroits à diverses fréquences, on lui donne la forme d'un segment de cylindre. Dans cet exemple, la plaque est destinée à vibrer pour une bande fixe de fréquenceset est pla- cée entre deux armatures fixes complètes 9 et 10.
Dans l'exemple de la fig. -10, on voit une plaque de même type destinée à être utilisée pour des fréquences réglables.
Dans cet exemple la plaque 8 est placée entre une armature fixe 11 et une armature mobile 12, reliées à un curs.eur 13 -au- quel le courant est amené par un fil 14, l'armature 11 étant alimentée par un conducteur 15.
Enfin sur la fig. 11, on a représenté le procédé consis- tant à faire varier légèrementla fréquence d'une lame pièzo- . électriquepar-une extension suivant la longueur ou la largeur.
Dans cet exemple, on voit,en 16 la lame pièzo-électrique, en 17 et en 18 ses armatures, en 19 et en 20 les conducteurs qui amènent le courant à ces armatures. Dans cet exemple, la lame est soumise à une tens ion, étant accrochée d'une part à un support fixe 21 et d'autre part à un support mobile 22 soumis à la tension d'un ressort 23. La tension de ce ressort peut être réglée L l'aide d'une vis 24.
Ainsi du'on l'a indiqué plus haut, la lame vibrant suivant l'épaisseur, et la tension s'exerçant suivant la longueur, celle-ci n'amortit pas la lame bout en faisant varier sa fréquence de vibration.
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Il doit être bien entendu'que les divers modes de réalisa- tion qui viennent d'être indiqués peuvent être combinés, d'une façon quelconque, sans s'écarter de l'esprit de l'invention, laquelle vise tous ces procédés séparément ou en diverses com- binaisons ent re eux.
Les applications de'la présente invention sont nombreuses, . En effet. cette invention peut s'appliquer dans tous les cas où on utilise des cristaux classiques, et en plus drns tous les cas où il y a lieu de moduler des vibrât Lors de haute fré- quence' ainsi que toutes les fois où on veut faire varier ou ajuster la fréquence de vibration des résonateurs.
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