Измеритель амплитудно-частотных характеристик пьезопреобразователей

Измеритель амплитудно-частотных характеристик пьезопреобразователей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

11 11 505I33

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.05.74 (21) 2026929/18-10 с присоединением заявки 1че (23) Приоритет

Опубликовано 28.02.76. Бюллетень М 8

Дата опубликования описания 04.05.76 (51) М. Кл."- Н 04R 17/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений (53) УДК 621.395 642 (088.8) И открытий (72) Авторы изобретения

П.-Б. П. Милюс и P.-И. Ю. Кажис

Каунасский политехнический институт (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК ПЬЕЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Изобретение относится к области измерительных стендов.

Известны устройства для измерения амплитудных характеристик преобразователей, содержащие цепь из последовательно электроакустически соединенных генератора электрических импульсов, эталонного пьезопреобразователя и самописца, в которую подключается исследуемый пьезопреобразователь. Работа такого измерителя основана па методе замещения.

Однако такое устройство не обеспечивает автоматического измерения амплитудно-частотных характеристик пьезопреобразователей.

Цель изобретения — автоматизация измереПИ1 1.

Это достигается тем, что предлагаемый измеритель содержит импульсный модулятор и усилитель мощности, включенные между генератором электрических импульсов и исследуемым пьезопреобразователем, электрически перестраиваемую индуктивность и конвертор отрицательного сопротивления, подключенные к эталонному пьезопреобразователю, селектор импульсов, детектор и индикатор, включенные между эталонным пьезопреобразователем и самописцем, а также схему задержки видеоимпульсов, включенную между выходом генератора электрических импульсов и управляющим входом селектора импульсов, и схему управления электрически перестраиваемой индуктивностью, управляющий вход которой соединен с управляющим входом импульсного

5 модулятора и с выходом индикатора.

На чертеже показан блок-схема устройства.

Измеритель содержит последовательно электроакустически соединенные генератор 1

10 электрических импульсов, импульсный модулятор 2, усилитель мощности 3, исследуемый пьезопреобразователь 4, эталонный пьезопреобразователь 5, нагруженный электрически перестраиваемой индуктивностью 6 и конвер15 тором 7 отрицательного сопротивления, селектор 8 импульсов, детектор 9, индикатор 10 амплитуJIHo-частотных характеристик и самопи1 1, а та кокс сх е AI ) 1 2 II,iII p iI 1<11 B I I JI C0 II illпульсов, вкл1оченную между выходом генера20 тора электрических импульсов и управляющим входом селектора импульсов, схему 13 управления электрически перестраиваемой индуктивностью 6, управляющий вход которой соединен с управляющим входом импульсного

25 модулятора 2 и с выходом индикатора 3, и переключатель 14 режима работы.

Устройство работает следующим образом.

Выходной сигнал из индикатора 10 поступает на модулятор 2, на выходе которого по30 лучаются радиоимпульсы с качающейся «аьоизз стотой заполнения. Длительность и частоту повторения этих импульсов задает генератор .электрических импульсов. Полученные радиоимпульсы усиливаются в широкополосном усилителе мощности и поступают на исследуемый пьезопреобразователь 4. Ультразвуковой сигнал принимается широкодиапазонным эталонным пьезопреобразователем 5 и через селектор 8 и детектор 9 поступает на вход индикатора 10. Выходной сигнал из индикатора 10 также поступает на схему управления 13 величиной электрически перестраиваемого индуктивного элемента 6. Этот элемент и конвертор 7 отрицательного сопротивления с сопротивлением нагрузки компенсируют емкость симметрично нагруженного пьезопреобразователя 5, Коэффициент передачи пьезопреобразователя с полностью скомпенсированной емкостью зажатой пьезопластинки и при симметричной акустической нагрузке имеет вид

К„(Х) = —, де е — пьезоэлектрическая константа;

l — толщина пьезопластинки;

Х=—

fo — текучая частота;

fo — антирезонансная частота пьезопластинки.

В случае полной компенсации емкости симметрично нагруженной пьезопластинки на каждой рабочей частоте и при компенсации сопротивления потерь электроакустической системы при помощи конвертора 7 частотная характеристика такого пьезопреобразователя получается равномерной в широком диапазоне частот, в том числе и на четных гармониках.

В случае измерения амплитудно-частотных характеристик исследуемого пьезопреобразователя 4 в режиме излучения переключатель ставят в положение а — а, тогда пьезопреобразователь с равномерной частотной характеристикой используется в качестве эталонного пьезоприемника, Если амплитудно-частотная характеристика исследуемого пьезопреобрязо5

15

Зо

45 вателя измеряется в режиме приема, то переключатель ставят в положение б — б и эталонный пьезопреобразователь 5 используется в качестве излучателя ультразвука, При измерении амплитудно-частотных характеристик исследуемых пьезопреобразователей в режиме излучения или приема усилитель мощности работает соответственно в режимах генератора напряжения или тока. Схема 12 задержки видеоимпульсов открывает селектор 8 только во время действия первого принимаемого импульса. Величину индуктивности 6 при помощи схемы управления подбирают такой, чтобы на каждой рабочей частоте полностью была бы скомпенсирована емкость пьезопластинки. Амплитудно-частотные характеристики исследуемых пьезопреобразователей наблюдаются на экране индикатора 10 или записываются на бумажной ленте при помощи двухкоординатного самописца.

Формула изобретения

Измеритель амплитудно-частотных характеристик пьезопреобразователей, содержащий цепь из последовательно электроакустически соединенных генератора электрических импульсов, эталонного пьезопреобразователя и самописца, в которую подключается исследуемый пьезопреобразователь, о тл и ч а ю щи йся тем, что, с целью автоматизации измерений, он содержит импульсный модулятор и усилитель мощности, включенныемеждугенератором электрических импульсов и исследуемым пьезопреобразователем, электрически перестраиваемую индуктивность и конвертор отрицательного сопротивления, подключенные к эталонному пьезопреобразователю, селектор импульсов, детектор и индикатор, включенные между эталонным пьезопреобразователем и самописцем, а также схему задержки видеоимпульсов, включенную между выходом генератора электрических импульсов и управляющим входом селектора импульсов, и схему управления электрически перестраиваемой индуктивностью, управляющий вход которой соединен с управляющим входом импульсного модуляторя и с выходом индикатора.

505133

Составитель В. Антилов

Техред Е. Подурушина

Корректоры: E. Хмелева и И. Позняковская

Редактор Т. Рыбалова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 835/19 Изд 9 1156 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4j5