Ультразвуковое излучающее устройство

Ультразвуковое излучающее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для питания пьезокерамических и магнитострикционых преобразователей. Цель изобретения - увеличение мощности при постоянной нагрузке. Напряжение после выпрямителей 6, 7 усредняется на низкочастотных фильтрах 8, 9 и подается на дифференциальный усилитель 10. В компараторе 11 определяется знак напряжения на выходе усилителя 10, в соответствии с которым блок 12 управления подает команду на увеличение или уменьшение частоты генератора 1 переменного напряжения. Частота автоматически поддерживается такой, чтобы амплитуды колебаний обоих преобразователей были одинаковы, что обеспечивает максимальную скорость вибропривода. 2 ил.

„.SU, 159723

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 06 В 1/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО. ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4217589/24-) 0 (22) 18. 02 ° 87 (46) 07.10.90. Бюл. Г 37 (72) В.В. Ледерер (53) 534,232(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Е 698676, кл. В 06 В 1/06, 1979 ° (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЕ ИЗЛУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для питания пьезокерамических и магнитострикционных преобразователей. Цель изобретения - увеличение

2 мощности при постоянной нагрузке..

Напряжение после выпрямителей 6, 7 .усредняется на низкочастотных фильт" рах 8, 9 и подается на дифференциальный усилитель 10. В компараторе 11 определяется знак напряжения на выходе усилителя 10, в соответствии с которым блок 12 управления подает команду на. увеличение или уменьшение частоты генератора 1 переменного напряжения. Частота автоматически поддерживается такой, чтобы амплитуды колебаний обоих преобразователей были одинаковы, что обеспечивает максимальную скорость вибропривода. 2 ил.

1597234

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для питания пьезокерамических и магнитостри кционных преобразователей.

Целью изобретения является увеличение мощности при постоянной нагрузке.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - резонансные кривые пьезокерамических преобразователей.

Устройство содержит генератор 1 переменного напряжения, усилитель 2 мощности, соединенный выходами с силовыми электродами первого 3 и второго 4 пьезокерамических преобразователей, механически сопряженных, например, с ротором виброприводом >.

Электроды обратной связи первого 3 и второго 4 пьезокерамических преобразователей соединены с входами соответственно но пер вого 6 и втор ог о. 7 выпрямителей, выходы которых соединены соответственно с входами первого 8 и второго 9 низкочастотных фильтров.

Выходы последних соединены с входами дифференциального усилителя 10, выход которого соединен с первым входом компаратора 11, второй вход которого соединен с общей шиной. Выход компаратора 11 соединен с входом блока 12 управления, выход которого соединен с входом управления генератора 1 переменного напряжения, Устройство работает следующим обра зои.

Генератор 1 вырабатывает переменное напряжение, которое после усиления,в усилителе ? мощности при кпадыва ется к силовым электродам первого 3 и второго 4 пьезокерамических преобразователей. Под действием предлагаемого переменного напряжения вследст..вие обратного пьезоэффекта пьезокерамические преобразователи 3 и 4 совершают продольные колебания, В то же время, вследствие прямого пьезоэффекта на электродах обратной связи пьезокерамических преобразователей 3 и 4 образуется переменное напряжение, величина которого пропорциональна амплитуде их вибрации, Эти напряжения выпрямляются в выпрямителях 6 и 7 и затем фильтруются s низкочастотных фильтрах 8 и 9. На выхоpах первого 8 и второго 9 низкочастотных фильтров имеются постоянные напряжения, величины которых пропорциональны амплитудам вибраций соответст вующих и ьезокера ми ч ес ких пр еобразователей 3 и 4. Эти напряжения подаются на входы дифференциального усилителя 10, и напряжение на его выходе пропорционально разнице напряжений на выходах низкочастотных фильт. ров 8 и 9. Еомпаратор 11 определяет

10 знак напряжения на выходе дифференциального усилителя 10. Если напряжение на выходе низкочастотного фильтра 8 оказывается выше, чем напряжение на выходе фильтра 9> то напряже15 ние на выходе дифференциального усилителя 10 положительное, если наоборот, то отрицательное. Если напряжение на выходе дифференциального усилителя 10 положительное, то на вы20 ходе компаратора 11 присутствует единица, если напряжение на выходе дифференциального усилителя 10 отрицательное, то на выходе компаратора 11 присутствует нуль. Работа блока 12 управления сводится к следующему: если к его входу с выхода компаратора подается единица, то на его выходе формируется .возрастающее напряжение, если подается нуль, то напряжение на его выходе убывает.

Повышение напряжения на выходе блока 12 управления приводит к увеличению частоты генератора 1 переменного напряжения, а снижение напряжения соответственно к уменьшению частоты.

В случае работы устройства, например, на вибропривод последний имеет оптимальные характеристики тогда, когда частота генератора 1 имеет среднее значение между резонансными часто40 тами f, и f (фиг. 2) пьезокерамических преобразователей 3 и 4, Предположим, что частота генератора 1 снижается. При этом она приближается к

45 частоте резонанса f., и отдаляется от частоть;.резонанса . Следовательно, амплитуда колебания пьезокерамического преобразователя 3 увеличивается, а у пьезокерамического преобразователя 4 уменьшается, Это приводит к тому, что напряжение на электроде обратной связи пьезокерамического преобра зователя 3 оказывается выше, чем на соот ветст вующем электроде и ьезокерамического преобразователя 4, Соответственно и на выходе низкочастотного фильтра 8 напряжение оказывается выше, чем напряжение на выходе низкочастотного фильтра 9 и, следовательУльтразвуковое излучающее устройство, содержащее последовательно соединенные генератор переменного напряжения, усилитель мощности и пьезокерамический преобра зователь, а также блок упра вления, подключенный к входу генератора переменного напря20 жения, отличающееся тем, что, с целью увеличения мощности при постоянной нагрузке, введены два выпрямителя, второй пьезокерамический преобразователь, два низкочастот25 ных фильтра, дифференциальный усилитель и компаратор, причем силовые электроды пьезокерамических преобразователей соединены между собой параллельно, а электроды обратной связи подключены через соответствующие выпрямители и низкочастотные фильтры к входам дифференциального усилителя, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход компаратора - с общей шиной, а выход - с входом блока управления. г

5 159 но, напряжение на выходе дифференциального усилителя 1О больше нуля.

Зто приводит к тому, что на выходе компаратора 11 появляется единица, блок 12 управления вырабатывает возрастающее напряжение, и частота генератора 1 повышается. Амплитуда колебаний пьезокерамического преобразователя 3 уменьшается, поскольку частота его колебаний удаляется от частоты f„ åãî резонанса, а амплитуда колебаний пьезокерамического преобразователя 4 увеличивается. Зто продолжается до тех пор, пока напряжение на выходе низкочастотного фильтра 9 не окажется выше напряжения на выходе низкочастотного фильтра 8, При этом напряжение на выходе дифференциального усилителя становится . меньше нуля, на выходе компаратора

11 появляется нуль, и напряжение на выходе блока 12 управления уменьшается, что приводит к снижению частоты генератора 1. Далее процессы повторяются.

Таким образом, частота генератора

1 стремится к частоте fд, периодически отклоняясь от нее в ту или другую сторону. Устройство позволяет постоянно следить за частотой генератора

1, при этом частота автоматически подбирается такой, чтобы амплитуды колебаний обоих преобразователей были одинаковы, именно в таком режиме вибоопри вод имеет ма кси мал ьные с корост ь, 7234 6 момент и 1;ПД. Если требуется сдвинуть частоту f в ту или иную сторону (например, вследствие несимметричности частотных характеристик пьезокерамических преобразователей), то это можно сделать соответствующим смещением нуля дифференциального усилителя.

Формула и зобрет ения

159 7234

Составитель С. (Один

Техред М.Моргентал

Редактор И. Горная

Корректор Н. Король

° а

Заказ 3024 Тираж 382 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101