Piezoelectric transducer

Details Piezoelectric transducer Piezoelectric transducer

H - Electricity

01

L

H01L 41/08 (2006.01) G01D 5/48 (2006.01) G08C 23/02 (2006.01) H01L 41/113 (2006.01) H04R 17/00 (2006.01)

Patent

CA 2316843

A miniature piezoelectric transducer element is provided, comprising: (a) a cell element having a cavity (3); (b) a flexible piezoelectric layer (2) attached to the cell member, the piezoelectric element layer (2) having an external surface and at internal surface, the piezoelectric layer featuring such dimensions so as to enable fluctuations thereof at its resonance frequency upon impinging of an external acoustic wave; and (c) a first electrode (8) attached to the external surface and a second electrode (6) attached to the internal surface of the piezoelectric layer. At least one of the electrodes may be specifically shaped so as to provide a maximal electrical output wherein the electrical output may be current, voltage or power. A preferred shape of the electrodes includes two cores interconnected by a connecting member. The transducer element may function as a transmitter. When used as a transmitter, the electrodes are electrically connected to an electrical circuit including a switching element for modulating the reflected acoustic wave by controllably changing the mechanical impedance of the piezoelectric layer according in the frequency of an electrical message signal arriving from an electronic member, such as a sensor. Third and fourth electrodes may be attached to the piezoelectric layer and the electrical circuit, such that the switching element alternately connects the electrodes in parallel and anti-parallel electrical connections so as to controllably change the mechanical impedance of the piezoelectric layer.

L'invention porte sur un transducteur piézo-électrique miniaturisé comprenant : (a) un élément cellulaire comportant une cavité; (b) une couche souple piézo-électrique (2) solidaire de la cellule, présentant une surface extérieure et une surface intérieure, la couche piézoélectrique présentant des dimensions lui permettant de fluctuer à sa fréquence de résonance sous l'effet d'une onde acoustique; et (c) une première électrode (8) montée à la surface extérieure de la couche piézo-électrique et une deuxième électrode (6) montée à la surface intérieure de la couche piézo-électrique. L'une au moins des électrodes peut être spécifiquement taillée pour fournir un maximum d'intensité, de tension ou de puissance. La forme préférée des électrodes consiste en deux noyaux reliés par un élément de liaison. Le transducteur peut fonctionner en émetteur; les électrodes sont alors reliées électriquement à un circuit électrique comportant un commutateur modulant l'onde acoustique réfléchie en modifiant sélectivement l'impédance mécanique de la couche piézo-électrique en fonction de la fréquence d'un signal électrique émis par un élément électronique tel qu'un détecteur. Il est possible de munir la couche piézo-électrique et le circuit d'une troisième et d'une quatrième électrodes pour que le commutateur assure alternativement une connexion parallèle ou antiparallèle des électrodes permettant de modifier sélectivement l'impédance mécanique de la couche piézo-électrique.

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