BE514638A - - Google Patents

Info

Publication number
BE514638A
BE514638A BE514638DA BE514638A BE 514638 A BE514638 A BE 514638A BE 514638D A BE514638D A BE 514638DA BE 514638 A BE514638 A BE 514638A
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
elements
series
converter
sections
groups
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Publication of BE514638A publication Critical patent/BE514638A/fr

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
    • B06B1/0607—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements
    • B06B1/0622—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements on one surface

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 
 EMI1.1 
 



  -CONVERTISSEUR !A 'BEEMENf DIELECTRIQUE A < IMPEDàNGE ,BEEGIRI QUE 4REGBABLE - 
La présente invention a trait aux convertisseurs utilisant un élément électromécaniquement sensible, comportant des électrodes opposées destinées à appliquer ou à recueillir un potentiel électrique. 



   Un objet de la présenta invention consiste à varier l'impédan ce électrique effective des convertisseurs   de¯ce   type sans altérer les dimen- sions ainsi que les caractéristiques vibratoires de l'élément électromécani-   que.   
 EMI1.2 
 



  Un autre objet de l'invention consiste"a permettre la connexion série-parallèle d'un nombre premier d'éléments convertisseurs de dimensions semblables et du genre électro-mécaniquement sensible. 
 EMI1.3 
 Ces objets et caractér.3s.t3ques et d'autres encore de la présen-- te invention apparaîtront plus clairement de la description détaillée qui' suit ainsi que- des   dessus   y annexés, étant entendu que ceux-ci ne sont don- 
 EMI1.4 
 nés qu'à titre d'exemple snullement limitatifs. 



  Las. éléments. Q0n\teotiell;Jeu:r-s électroméeaniquement sensibles - com- prennent un corps en un matérial   électromécaniquement   sensible sur les côtés opposés duquel sont prévues des électrodes. L'impédance électrique entre les   électrodes   est fonction des dimensions de ce corps, lesquelles détermi- nent aussi sa fréquence de vibration mécanique.

   La façon dont ce corps était utilisé antérieurement rendait impossible de modifier   l'impédance     électri-   que d'un élément sans- altérer la forme ou. les dimensions du corps électromé- 
 EMI1.5 
 oaniquement sensible;; Suivant là présente invention, l'impédance électrique d'un é- lément convertisseur éléctromécaniquement sensible est augmentée en.. divisant chaque électrode en une pluralité de sections isolées électriquement les'unes cteû autres et en connectant cbaque-paire de'sections opposées des électrodes en série avec l'autre paire du Jes '11'Éltres "p8:i;'es' de sections opposées, ce , ,La.. { . '. : 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 qui multiplie ainsi l'impédance par le carré du nombre de sections en lequel les électrodes sont divisées. 



   En outre, suivant l'invention, la division des électrodes et leur connexion en série est appliquée à un élément d'un convertisseur à élé- 
 EMI2.1 
 ments multiples pour permettre la connexion- des divers éléments en sérié-,pà7- rallèle, ce qui seraitiuposaible à réaliser autrement. Ainsi, il est souvent souhaitable d'employer, dans un convertisseur unique,, un réseau d'éléments, situés dans   un- même   plan, comprenant un élément central entouré par six é- léments ayant les méme-s dimensions, Puisque sept est un nombre premier, il est   impossible-   de diviser sept éléments- convertisseurs   -en   sous-groupes iden- 
 EMI2.2 
 tiques en vue de la évnnexion-série-paralléie, Ainsi, les sept éléments doivent être connectés tous en parallèle ou tous en série.

   L'impédance pour la connexion en série est sept fois celle d'un élément unique-et l'in- 
 EMI2.3 
 pédance pour la connexion-ear parallèle est uBr septième de- Anw d-2t élément unique. De cette manière, l'impédance   d'un-convertisseur dans   le-quel les éléments sont- connectés en- série est quarante neuf-faixcelle qui résulte de la connexion en parallèle-. Or, il est- souvent souhaitable-d'obtenir une 
 EMI2.4 
 impédance d'une grandeur -interméà-iaire. 



   En divisant les électrodes de l'élément central en deux pai- res et en connectant celles-ci en série, l'impédance de l'élément central' peut être   quadruplée-.   Les six éléments   restants   peuvent être connectés sui- vant   l'un-ou   l'autre   de?   deux modes de connexion série-parallèle   possibles,   de façon à procurer une impédance qui sera les   deux-tiers'   ou les trots-demis de celle d'un élément-unique.

   Avec le premier mode de connexion série-paral- lèle, la distribution égale de l'énergie dans- tous les sept   éléments   peut- 
 EMI2.5 
 être obtenue en connectant les deux sections- de-6rect:tîôde de l'élément central en série l'une avec l'autre et en parallèle avec le réseau série-parallèle des six autres éléments et-, ainsi, 1Qpvfidmcé totale est les quatré-séptîè6- mes de celle d'un   élément   unique ou quatre fois plus grande que cella obte- nue avec tous les éléments connectés en   parallèle-.   
 EMI2.6 
 .AY.e.c-1es.... six-- élÁmA1n:

  t.s extúi&#a- e#meeté-e suivant le second mode de connexion possible série-parallèle, ayant une impédance de trôis- demis de celle d'un- élément unique, l'impédance totale est les   douze-onziè-   
 EMI2.7 
 mes de celle d'un é1ément-mIÎq!le et la répartition d'énergie est plus grade dâns 1'élément central que dans chacun des six éléments périphériques.

   Geui- ¯ est soo;haia'5Ie pour certaines installations, du fait que cela réduit la gran- deur de'8' lobes secondaires du diagroepùw de directivité du convertisseur-, Sur les dessins- 
 EMI2.8 
 La figure 1 est une vue longitudinale en çpupe d'un convens- tisseur à   élément   unique suivant   l' invention;  
La figure 2 .est une vua de face de l'élément vibrant du conver- tisseur représenté sur la figure 1;
La figure 3 est une vue de face d'un convertisseur à éléments multiples similaire au- convertisseur représenté sur les figures 1 et 2, mais 
 EMI2.9 
 comportant set:. éléments- disposés- danst ua morne plan au lieu d'un élément muni- que; 
La figure   4   est   un-schéma-représentant-un   mode d'interconnexion des divers éléments du convertisseur représenté sur la figure 3;

   et ' . 



   La figure   5-   est- un. schéma-  représentant   un   second-  mode d'inter- connexion des éléments du convertisseur représenté sur la figure   3.   
 EMI2.10 
 



  . En se reportant maintenant à la figura 1, on y veit- un convier- tisseur comprenant un boîtier 10 ayant une extrémité ouverte qui est obturée par une fenêtre en caoutchouc ou analogue, laissant passer le son.   Gette   fe- 
 EMI2.11 
 nêtre est représenttsée comme étant maintenue en pâsition sur le boîtier- par une frette 12. Le boîtier 10 contient un élément unique éleetr0Il1écaniquE.t sensible en cé..ca.e, pouvant avoir la forme d'un anneau 13, ccL-état1t ô par exemple à   baie   de   titan*   de baryum.

   L'anneau 13 peut être adossé à 

 <Desc/Clms Page number 3> 

   un   disque solide 14 en acier ou analogue et l'anneau 13 ainsi que le disque 
14 peuvent être supportés à l'intérieur du boîtier 10 par une masse d'un ma- térial insonore 15, tel que du caoutchouc, un mélange de   liège '.et   de   caout- '     ohouc,   ou analogue. L'espaoe compris à l'intérieur de l'anneau ainsi que' celui situé devant cet anneau sont remplis d'un liquide approprié 16 desti- né à transmettre les vibrations provenant de la surface annulaire intérieure de   l'anneau   13 à la   fenétretre   11 qui transmet alors ces vibrations à l'eau où tout autre liquide dans lequel le convertisseur   peut-être     immergé;..   



   En se reportant aux figures 1 et 2, on y voit que la face an- nulaire interne 13a de l'anneau 13 est recouverte d'une électrode interne se composant de deux sections semi-cylindriques 17a et 17b, et que la face annu- laire externe 13b est recouverte de deux sections semipcylindriques délectro- de 18a et 18b. Cette construction diffère de la construction précédemment connue en ce que, dans cette dernière, l'électrode interne se composait d'un seul élément et l'électrode externe se composait aussi d'un élément   unique7,   Les sections d'électrode 17a et 17b recouvrent sensiblement complètement la face interne 13a de l'anneau, un espace suffisant n'étant laissé entré les deux   sections   que pour réaliser entre celles-ci un isolement électrique. 



  La même disposition est utilisée pour les sections d'électrode   extrenes   18a et 18b. 



   Les deux sections d'électrode 17b et 18b sont connectées sui- vant le mode série additif avec les deux sections 18a et 17a, Ainsi, un des conducteurs 20 du convertisseur est connecté directement à la section d'élec- trode externe 18b, et la section interne d'électrode correspondante 17b est connectée par un cavalier 21 à l'autre section externe d'électrode 18a. La section d'électrode interne 17a est connectée par un cavalier 22 au disque 14 qui, à son   tour,,   est connecté à l'autre conducteur du convertisseur 23.- 
Dans le convertisseur des figures 1 et 2,1'impédance électrique entre les conducteurs du convertisseur 20,23 est quatre fois ce que-celle- ci serait dans un convertisseur du genre classique du même type employant une seule électrode interne et une seule électrode externe.

   Ceci-résulte du fait que les deux sections d'électrode voisines 17b et 18b ont- seulement. la moitié de l'aire d'une section d'électrode complète; l'impédance entre ces sections d'électrode et aussi l'impédance entre les sections d'électrode 17a et 18a est deux fois celle existant entre les   électrodes   intérieure et exté- rieure d'une réalisation de type classique. Puisque les deux paires de sections, chacune ayant une impédance double de celle d'un agencement clas- sique, sont connectées en série l'une avec l'autre, l'impédance totale est de nouveau doublée. 



   L'invention, lorsqu'elle est appliquée à un convertisseur à un seul élément, comme représenté, est souvent utile, du fait que l'impédan- ce du circuit électrique auquel le convertisseur est connecté peut être su-   périeure   à celle du convertisseur de type classique. En outre, il est'sou- haitable, afin d'obtenir un rendement plus élevé, que l'impédance du'conver- tisseur s'adapte à l'impédance du circuit électrique auquel il est connecté. 



   Cependant, l'invention présente une   utilité   tolite particulière dans le cas de convertisseurs à élément multiples, tels que celui représenté sur la figure 3, ce convertisseur contient sept anneaux 25, chacun correspon- dant à l'anneau 13 de la figure 1. Un des anneaux 25a est placé au centre et les autres six anneaux 25b sont répartis autour de cet anneau central aus- si près que possible de celui-ci et les uns des. autres mais sans toutefois qu'il y ait contact. Il est bien connu qu'un   réseau.de   sept- anneaux   identi-   ques procure une disposition particulièrement compacte des   anneaux,   qui ne peut être obrenue avec aucun - autre nombre que sept et qui, en outre, s'est révélée très avantageuse dans les convertisseurs pour lesquels on désire une bonne directivité.

   Il était de   règle,   antérieurement, d'utiliser   une   seule élec- trode interne et une seule électrode externe pour chacun des sept anneaux d'un réseau tel que celui représenté sur la figure 3 et il n'était possible que d'interconnecter ces électrodes en série ou en   parallèle.   Comme cela a été mentionné plus haut, l'impédance totale,, lorsque tous les anneaux sont 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 connectés en parallèle, est un septième de celle d'un anneau unique et, lors- que tous les anneaux sont connectés en série, l'impédance est sept fois cel- le d'un anneau unique et quarante neuf fo-is celle d'un convertisseur dans lequel les anneaux sont connectés en parallèle.

   Il n'est pas passible d'en- ployer sept anneaux   identiques   et de répartir ceux-ci suivant une connexion série-parallèle du fait que sept est   un   nombre premier, c'est-à-dire   qu'il   n'est divisible que par septet un. 



   Suivant-la, présente invention, une seule électrode interne et une seule électrode externe sont utilisées pour chacun des six anneaux exté- 'rieurs 25b, cependant que des électrodes à sections multiples telles que cel- les représentées sur la figure 2 sont utilisées pour l'élément central   25a.   



   Du fait que les six éléments périphériques 25b peuvent être divisés soit en trois groupes de deux ou en deux groupes de trois, les cir- cuits représentés sur les figures 4 et 5 sont possibles. Dans chaque circuit, les deux jeux d'électrodes de   l'élémenteentral   25a sont connectés en série entre les conducteurs de sortie 27 et 28. 



   Sur la figure 4, les six éléments 25b sont répartis en deux groupes de trois. Les trois éléments dans chaque groupe sont connectés en parallèle et les deux groupes sont connectés en série entre les conducteurs de sortie 27 et   28.   -- 
Sur la figure 5 les six éléments 25b sont répartis en trois gou- pes de deux et les trois groupes sont connectés en série entre les conducteurs de sortie 27 et 28. 



   En se reportant maintenant à la figure 4, on supposera que ZA est   l'impédance   de la branche A contenant l'élément 25a comportant les élec- trodes divisées connectées en série et que ZB est l'impédance de   la. branche   B contenant les six éléments 25b.    



  ZA = 4Z ZB = 2Z/3   =   A   4Z = 3E   B   2Z ou 
Z = impédance d'un élément unique 25b 
E = potentiel entre les conducteurs 27 et 28 
IA= courant dans la branche A 
IB= courant dans la branche B 
Comme cela est bien connu, la puissance W à un instant donné se calcule à partir de l'équation 
W = EI   Ainsi la puissance WA dans la branche A est :

   W. = E E = E2   
WA 4Z 4Z et la puissance WB dans la branche B est :   WB =E3E/2Z = 2Z B 2Z 2Z   Puisque seulement un sixième de la puissance dans la branche B est dissipée dans chaque élément 25b, la puissance dans chaque élément 25b est : eE2/2Z = E2/4Z 
6 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 Puisque toute la puissance dans la branche A est dissipée   dans l'élément   25a, le rapport de la puissance dans l'élément 25a à celle dans chaque élément 25b est : E2 
E2 =1 
4Z 
En d'autres termes tous les sept éléments sont également alimen- tés. 



   L'impédance Z4 du convertisseur complet avec les connexions re- présentées sur la figure 4 est obtenue par   Inéquation :   
1 1 1 
Z4 ZA ZB En remplaçant ZA et ZB par leurs valeurs, il vient : 
1=1 +3 
Z4 4Z 2Z en en résolvant, on obtient : 
 EMI5.1 
 z = -1*- z 4 
Sur la figure 5, 1'impédance de la branche A ainsi que la puis- sanee dans celle-ci sont les mêmes que dans le cas de la figure 4, tandis que l'impédance de la branche B est supérieure et que la puissance dans   ce]Le-   ci est moindre. 



    Ainsi l'impédance de la branche B est 3Z, et l'impédance totale *) T7 du convertisseur complet est -le-. Le courant dans la branche B est et la puissance est 2E/3Z. La puissance dans chaque élément 25b est un sixième de cette dernière soit E2/9Z' et le rapport de la puissance dans l'élément cen-   tral 25a à celle dans chaque élément périphérique est : 
E2 
4Z 
 EMI5.2 
 =2- .:L 
9Z 
Gomme cela a été mentionné précédemment, il est souvent souhai- table d'utiliser les six éléments périphériques à un niveau inférieur à celui de l'élément central afin de réduire l'amplitude des lobes secondaires appa-   raissant   dans le diagramme de directivité. 



   Bien que dans un but d'explication de l'invention plusieurs réalisations particulières de celle-ci aient été représentées et décrites, il doit être entendu que divers changements ou modifications évidents à tout homme de l'art peuvent y être apportés sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention ni sortir de son domaine.

Claims (1)

  1. R E S U M E.
    La présente invention a trait à des convertisseurs utilisant' EMI5.3 un élément électromécaniquement sensible et, plus particulièrement, â uil con- vertisseur de ce type comprenant un élément diélectrique vibrant électromé- aaniquement sensible destiné à être couplé acoustiquement à un milieu fluide et comportant sur chacune de ces deux faces une électro-de, En autre., la pré- sente invention est caractérisée, notamment, par les points suivants pouvant être pris séparément ou en toute combinaison.: <Desc/Clms Page number 6> 1.
    Chacun des dites électrodes est constituée par une plurali- té de sections isolées électriquement les unes des autres et chaque section est disposée au voisinage de la section correspondante de 1-'autre électrode de façon à former une paire-, des moyens étant prévus pour connècter chaque paire de sections en série additive à une autre paire de sections, de façon que le gradient de potentiel dans toutes les parties de ce dit élénentdié- lectrique soit de la même polarité à chaque instant.
    2. Le convertisseur suivant la présente invention comporte un réseau d'éléments diélectriques vibrants électromécaniquement sensibles et similaires destiné à être couplé acoustiquement à un milieu fluide, ce rés- seau comprenant un élément central du type de celui défini au paragraphe 1 et d'autres éléments symétriquement disposés- par rapport à cet élément cen- tral et possédant une électrode non divisée sur chacune dé leurs-faces.
    3. Les paires de sections du dit élément central connectées en série additive forment un premier circuit et les électrodes desdits au- tres éléments sont interconectrés de façon à former un second circuit indé- pendant du premier; ce premier et ce second circuit étant connectés en pa- rallèle entre les bornes de sortie du convertisseur.
    4. Les dits autres-éléments disposés symétriquement par rapport au dit élément central sont au nombre de six.
    5. Le dit second circuit comprend deux groupes d'éléments con- nectés en série entre les dites bornes de sortie, chacun des dits groupes étant constitué par trois éléments connectés en parallèle.
    6. Le dit second circuit comprend trois groupes d'éléments con- nectés en série entre les dites bornes de sortie, chacun des dits groupes étant constitué par deux éléments connectés en parallèle. en anne 1 dessin.
BE514638D BE514638A (fr)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE514638A true BE514638A (fr)

Family

ID=152398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE514638D BE514638A (fr)

Country Status (1)

Country Link
BE (1) BE514638A (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3605009A (en) * 1970-05-06 1971-09-14 Deltaray Corp Stabilized power supply

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3605009A (en) * 1970-05-06 1971-09-14 Deltaray Corp Stabilized power supply

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0133125B1 (fr) Boîtier de composant électronique muni d&#39;un condensateur
CA2715060C (fr) Supercondensateur multibobines
FR2507379A1 (fr) Bloc de condensateurs en serie et multiplicateur de tension utilisant un tel bloc de condensateurs
CA1297579C (fr) Transducteur piezo-electrique comportant plusieurs elements sensibles coaxiaux
FR2521780A1 (fr) Dispositif a circuit integre presentant un moyen d&#39;amortissement interne des signaux transitoires vis-a-vis de plusieurs sources d&#39;alimentation electrique
FR2922696A1 (fr) Resonateur a ondes de lamb
FR2890257A1 (fr) Element de circuit a capacite variable
EP0034102B1 (fr) Multiplicateur de tension intégré
WO2015165809A2 (fr) Neurone artificiel mono-composant à base d&#39;isolants de mott, réseau de neurones artificiels et procédé de fabrication correspondants
FR2500635A1 (fr) Perfectionnements aux dispositifs acoustiques sous-marins
WO1999024175A1 (fr) Procede de fabrication d&#39;une sonde acoustique
EP0436431B1 (fr) Hydrophone basse fréquence et antenne sonar comportant de tels hydrophones
FR2540325A1 (fr) Hydrophone de vitesse
EP0446112A1 (fr) Connecteur élastomérique pour circuits intégrés ou analogues, et son procédé de fabrication
EP3271961B1 (fr) Cellule de test d&#39;appareillage de caractérisation de cellule de pile à combustible et procédé de fabrication d&#39;une telle cellule de test
FR2680939A1 (fr) Dispositif et bloc d&#39;alimentation haute tension pour tube a rayons x.
EP0737002A1 (fr) Registre de lecture à transfert de charges à sorties multiples
EP4125309A1 (fr) Carte de circuits imprimes multicouche
EP1953778B1 (fr) Condensateur dans un circuit monolithique
EP0201970B1 (fr) Dispositif à transfert de charges muni d&#39;organes selfiques
FR3134679A1 (fr) Procédé de fabrication de modules électroniques imbriqués par fabrication additive
FR2538099A1 (fr) Amorce electrique a element resistif
FR2799308A1 (fr) Perfectionnements apportes aux collecteurs bipolaires pour pile a combustible de type pem
BE572609A (fr)
FR2920254A1 (fr) Cellule photovoltaique a electrolytes non miscibles