Устройство для питания пьезокерамического преобразователя

Устройство для питания пьезокерамического преобразователя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

опиЬгниа

ИЗОБРЕТЕНИЯ пц 588664

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.07.76 (21) 2384616/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.01.78. Бюллетень № 2 (45) Дата опубликования описания 20.01.78 (51) М. Кл H 04R 17/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо лелаяе изобретений и открытий (53) УДК 534.232(088,8) (72) Автор изобретения

А.-В. А. Буда

Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ

ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Изобретение относится к области ультразвуковой техники. Устройство может быть ислользовано для питания пьезоэлектрических преобразователей шаговых вибродвигателей, а. также в различных технологических лроцессах, таких как ультр азвуковая сва рка, очистка, об работка.

Известно устройство для автоматической стабилизации амплитуды колебаний,преобразо вателя, содержащее ультразвуковой гене ратор, датчик колебаний, усилитель (1). Такое устройство IHB обеспечивает работу генератора на частоте, соответствующей резонансной частоте преобразователя.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее блок поиска резонансной частоты, KoTolpbIH соединен с .входом управления импульсного задающего генератора, через усилитель мощности подсоеди ненного к преобразователю, и датчик механических колебаний, соединенный с формирователем имлульсов и блоком запрета (2). В этом устройстве генераторы, выпол ненные по данной структуре,;не позволяют определить и фиксировать частоту колебания генератора при,наибольшей амплитуде колебаний п реобразователя, особенно когда его механическая добротность является относительно .низкой.

Целью изобретения является повышение точности определения и фиксации резонансной частоты. Это достигается в предлагаемом устройстве тем, что оно дополнительно содержит линейный усилитель, пиковый детек5 тор, комларато р, дифференцирующую RC-цепочку, вентиль, схему И вЂ” НЕ и триггер. Причем датчик механчческих колебаний соединен с входом линейного усилителя, выход ко|торого через пиковый детектор подключен к одному из входов компаратора и непосредственно — к другому входу компаратора и форм и рователю импульсов. Последний через дифференци рующую RC-цепочку и вентиль подключен к одному входу схемы И вЂ” НЕ и к входу установки единицы триггера, с входом установки,нуля которого соединен .выход номпаратора, а выход триггера через схему И—

НЕ и блок запрета лодключен к входу сброса пикового детектора и входу запрета генератора.

На фиг. 1 изображена структурная блоксхема предлагаемого устройства; на фпг. 2 показаны временные диаграммы его,работы.

Блок 1 поиска резонансной частоты соединен с входом управления импульсного генератора 2, через усилитель мощности 3 подсоединенного к пьезокерамическому преобразователю 4. С преобразователем сопряжен датчик 5 механических колебаний, который

30 через линейный усилитель б прямо и через

588664 пиковый детекто|р 7 подключен к компаратору 8. Линейный усилитель, кроме того, соединен с формирователем импульсов 9, выход кото рого через RC-цепочку дифференцирования с емкостью 10 и сопротивлением 11 и вентиль 12 подсоединен к схеме И вЂ” НЕ 13 и входу установки сдиницы триггера 14. Выход триггера через схему 13 подключен к блоку запрета 15, который сопряжен с входом сброса пикового детектора 7 и входом запрета генератора 2. Выход компарато ра 8 подключен к входу установки нуля триггера 14.

Устройство работает следующим образом.

По сигналу управления запускается блок 1 поиска,резонансной частоты, который формирует пилообразное напряжение, обеспечивающее вывод ультразвукового генератора на резонансную частоту преобразователя 4 путем изменения частоты непрерывно работающего задающего генератора 2 от верхнего выбранного значения до нижнего, Причем резонансная частота преобразователя должна лежать внутри выбранного предела изменения частот.

Сигнал с выхода генератора 2 через усилитель мощ но сти 3 подается к преобразователю 4. Датчик 5 механических колебаний п ринимает колебания преобразователя и через линейный усилитель 6 подает их прямо и через пиковый детектор 7 к двум входам компаратора 8 амплитуды, сигналов. Каждый период, когда амплитуда входного сигнала превышает амплитуду прежде бывшего сигнала, соответствующего амплитуде сигнала на выходе пикового детектора, компаратор вырабатывает импуль с, который устанавливает в нулевое состояние триггер 14, Сигнал триггера закрывает схему И вЂ” НЕ 13.

Формирователь 9 формирует импульсы с входного сигнала, которые дифференцируются при помощ и RC-цепочки 10, 11. Импульсы отрицательного фронта через вентиль 12 подаются к входу схемы 13 и входу установки единицы триггера 14.

Когда амплитуда, сигнала датчика 5 механических колебаний достигает максимальной величины, т. е. частота сигнала генератора 2 соответствует резонансной частоте преобразователя 4, на выходе компарато ра 8 не форм ируются импульсы, переключающие в нулевое состояние триггер 14. Таким образом, во время следующего периода вход ного сигнала импульс формирователя 9, прошедший через схему И вЂ” НЕ 13, запускает блок залрета 15, который вырабатывает сигнал, исключающий возможность возбуждения ультразвукового генератора на частотах, не соответствующих резо нансной частоте преобразователя 4. Блок запрета вырабатывает также, сигнал сброса пикового детектора 7 для подготовки устройства к следующему циклу работы.

На фиг. 2 а — сигнал на выходе л инейного

10 усилителя 6, б — сигнал на выходе пикового детектора 7, 8 — сигнал на выходе ко|мпаратора 8, г — сигнал на выходе формирователя

9, д — сигнал на входе установки единицы триггера 14, з — сигнал на выходе триггера, 15 яс — сигнал на выходе схемы И вЂ” HE 13, е— сигнал,на выходе блока запрета 15.

Формула изобретения

20 Устройство для питания пьезокерамического п)реобразователя, содержащее блок поиска резонансной частоты, который соединен с входом управления импульсного задающего генератора, через усилитель мощности подсо25 еди неннoго к преобразователю, и датчик механических колебаний, соединенный,с формирователем импульсов и блоком залрета, отл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения и фиксации резонанс30 ной частоты, оно дополнительно содержит линейный усилитель, пиковый детектор, компаратор, дифференцирующую RC-цепочку, вентиль, схему И вЂ” НЕ и триггер, причем датчик механических колебаний соединен,с вхо35 дом ли нейного усилителя, выход которого че рез пиковый детектор подключен к одному из входов компаратора и непосредственно— к другому входу компаратора и формирователю импульсов, который через диффе ренциру40 ющую RC-цепочку и вентиль подключен к одному входу схемы И вЂ” HE и к входу установки единицы триггера, с входом установки нуля которого соединен выход:комларатора, а выход триггера через, схему И вЂ” HE и блок

45 запрета подключен к входу сброса пикового детектора и входу запрета генератора.

И)сточ ники информации, принятые во,внимание при экспертизе:

50 1, Авторское свидетельство СССР № 307817, кл. В 06В 1/08, 1967.

2. Авто рское свидетельство СССР№436680, кл. В 06В 1/06, 1972.

588664 фиг. 1

Составитель В. А. Пирогов

Техред H. Рыбкина

Корректор Е. Мохова

Редактор Т. Юрчикова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2916/18 Изд. № 113 Тираж 818 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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