Измеритель амплитудно-частотных характеристик пьезопреобразователей

Измеритель амплитудно-частотных характеристик пьезопреобразователей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскив

Социалистические

Республии

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ASTON CHOMY СВИДЕтЮЛЬСТВУ

<и 1894605 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 22.01.80 (21) 2874616/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.81 Бюллетень № 48 (53)N. Кл.

G 01R 27/28 Гоаудератеекный комитет

СССР во делам нзабретений и открытий (53) УДК621.317. . 6 16 (088. 8) Дата опубликования описания 01.01.82 (72) Автор изобретения

П.-Б.П. М с

Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса

t (7I ) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ XAPAKTEPHCTHK

ПЬЕ ЗОП РЕО БРА ЗОВА ТЕ ЛЕ Й

Изобретение относится к приборострое-. нию и может быть использовано при контроле амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) ультразвуковых пьезопреобразоват елей.

Известно устройство дпя измерения

АЧХ пьезопреобразователей, содержащее последовательно электроакус еически соединенные генератор электрических импульсов, импульсный модулятор, усилитель мощности, исследуемый пьезопреоб10 разователь, образцовый пьэопреобразователь, селектор импульсов, детектор, индижатор и самописец, а также схему задержки видеоимпульсов, включенную меж15 ду выходом генератора электрических импульсов и управляющим входом селектора, схему управления электрически перестраи- . ваемой индуктивностттю, управляюший вход которой соединен с у1травляюшим входом импульсного модулятора и с выходом индикатора (1)

Сушественным недостатком известно- . го устройства является .низкая точность

2 измерения АЧХ исследуемых преобразо вателей в широком диапазоне частот. Это вызвано тем, что равномерность АЧХ образцового пьезопреобраэователя сильно зависит от точности компенсации емкости зажатой пьезопластинки.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сушности является измеритель

АЧХ пьзопреобразователей, содержащий последовательно электроакустически включенные генератоо импульсов, модулятор, усилитель мощности, пьезоизлучатепь, пьезоприемник, селектор, детектор и индикатор, а также последовательно соеди пенные второй пьезоприемник, детектор и усилитель, подключенные к управляю щему входу усилителя мощности. Оба пьезоприемника установлены симметрично стносительно оси акустически нагруженного излучателя сигналов (2)

Недостаток укаэанного измерения состоит в том, что при возбуждении пьеэо.излучателя электрическим сигналом в виде радиоимпульса определенной длитель ности модуль спектральной плотности его излучаемого акустического сигнала нарастает пропорционально числу полупериодов сину соидального сигнала заполнения.

Поскольку в измерителях АЧХ пьезопреобразователей используются радиоимпуль- сы с качающейся частотой заполнения в широком диапазоне частот (0,2-10 мГц), то измерение числа полупериодов в радиоимпульсе возбуждения пьезоизлучателя приводит к уменьшению точности иэмере ния АЧХ пьезопреобразователей в широком диапазоне частот.

Пель изобретения - повышение точности измерения АЧХ пьезопреобразователей.

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель АЧХ пьезопреобраэователей, содержащий импульсный генератор, последовательно электроакустически соединенные модулятор, усилитель мощности, образцовый пьезоизлучатель, исследуемый пьеэопреобразователь, селектор, элемент задержки и индикатор, а также симметрично относительно оси излучателя установленный второй пьезопреобразователь, подключенный через усилитель и детектор к управляющему входу усилияеля мощности, дополнительно введены триггер, включенный первым. входом к выходу импульс ного. генератора, а выходом - ко входу модулятора, и цепь из последовательно соединенных триггера Шмитта счетчика импульсов и блока сравнения кодов, причем вход триггера Шмитта соединен с выходом модулятора, вход сброса счетчика импульсов подхгпочен к выходу генератора импульсов, а выход блока сравнения кодов соединен со вторым входом триггера.

На чертеже представлена структурная схема измерителя АЧХ пьеэопреобразователя..

Измеритель АЧХ пьезопреобразователей содержит импульсный генератор 1, блох 2 сравнения кодов, индикатор 3 АЧХ, триггер 4 счетчик 5 импульсов, элемент 6 задержки, модулятор 7, триггер Шмитта

8, сяектор 9, усилитель 10 мощности, детектор 11, усилитель 12, пьеэопреобразователь 13, образцовый пьезоизлучатель 14 и исследуемый пьеэопреобразователь 15.

Устройство работает следующим обрМ зом.

Выходкой сигнал из индикатора 3 АЧХ (например Х1-38) поступает на модулятор 7, на выходе которого получаются радиоимпульсы с качающейся частотой за полнения. Полученные радиоимпульсы уси894605 ливаются в усилителе 10 мощности и поступают на образцовый симметрично нагруженный пьезоиэлучатель 14. Ультразвуковые импульсы принимаются исследуемым пьезопреобраэователем 15 и через селектор 9 поступают на вход индикатора 3 АЧХ. Ультразвуковой сигнал из образцового пьезоизлучателя. 14 также поступает на широкополосный пьеэопреобразователь 13 и через усилитель 12, детектор 11 -- на управляющий вход усилителя 10 мощности. Коэффициент передачи усилителя 10 мощности зависит от величины электрического сигнала, 15 поступающего на управляющий вход. Таким образом, реализуется образцовый пьеэоиэлучатель 14 с равномерной АЧХ в широком диапазоне частот, элемент 6 открывает селектор 9 только во время действия первого принимаемого импульса.

АЧХ исследуемого пьезопреобразователя

15 наблюдается на экране индикатора 3.

Частоту повторения радиоимпульсов задает генератор 1. Длительность этих

25 импульсов формируется следующим образом. Стартовый импульс от генератора 1 запускает триггер 4, который своим импульсом на выходе открывает модулятор

7. Синусоидальный сигнал с выхода модулятора 7 поступает на вход триггера

Шмитта 8, и сформированный импульсный сигнал поступает на вход счетчика 5 импульсов. При этом число импульсов, записанных в счетчик 5, соответствует числу полупериодов радиоимпуль а на выходе

З5 модулятора 7.

Когда код на выходе счетчика 5 совпадает с кодом, установленным блоком 2 сравнения кодов, на выходе последнего образуется импульс, который переводит s

40 первоначальное состояние триггер 4. Таким образом, прекрашается формирование радиоимпульса на выходе модулятора 7, Поэтому, независимо от частоты заполнения радиоимпульсов, число полупериодов в радиоимпульсе остается постоянным и зависит только от кода, установленного в блохе 2 сравнения кодов. Следующий стартовый импульс от генератора 1 переводит в исходное состояние счетчик 5 импульсов. Этим схема подготавливается для следуюшего цикла формирования радиоимпульса.

Измерение АЧХ исследуемого пьезопреобразователя 15 в режиме излучения происходит аналогично, при этом образцовый пьеэоизлучатель 14 используется в качестве приемника, а широхополосный пьезопреобразователь 13 отключается. В

% 894605 4 этом. случае исследуемый пьезопреобразо- второй пьезопреобразователь, подключен ватель 15 подключается к выходу ycws- ный через усилитель и детектор к управ тели 10 мощности, а пьезоизлучатель 14- ляющему входу усилителя мощности, ко входу селектора 9, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с

Таким образом, предлагаемый измери- и целью повышения точности измерения, тель АЧХ пьезопреобразователей обладает он снабжен триггером, подключенным повышенной точностью контроля метроло- первым входом к выходу импульсного гегических характеристик пьеэопреобраэова- нератора, а выходом - ко alogy модулятелей. тора, н цепью из последовательно саед » ! и пенных триггера Шмитта, счетчика им пульсов и блока сравнения кодов, причем

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я вход триггера Шмитта соединен с выходом модулятора, вход сброса счетчика

Измеритель амплитудно-частотных ха- импульсов подключен к выходу генератора рактернстик пьезопреобразователей, со- ф импульсов, а выход блока сравнения ко держащий импульсный генератор, последо- дов - ко входу триггера. вательно электроакустически соединенные Источники информации модулятор, усилитель мощности, образ- принятые во внимание при экспертиэв цоный пьезоизлучатель, исследуемый пье- 1. Авторское свидетельство СССР эопреобразователь, селектор, элемент за и Ж 505133, кл. Н 04 k 17/00, 1977. держки и индикатор, а также симметрично 2. Авторское свидетельство СССР относительно оси излучателя установленный Ne 669298, кл. G 019. 27/28, 1978»

ВНИИПИ Заказ 11479/73 Тираж 735 Подписное

Филиал ППП..."Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4