Przetwornik oparty jest na bimorficznym dysku piezoceramicznym, przymocowanym po zewnętrznym obwodzie do elastycznej podstawy. Do środka dysku przyklejony jest rezonator w kształcie stożka wykonany z folii aluminiowej, co zwiększa efektywność przetwarzania energii, a „uziemiona” metalowa obudowa chroni przetwornik przed zakłóceniami elektrycznymi.

Na ryc. 2 przedstawia zależności od częstotliwości modułu rezystancji wejściowej |Zp| oraz czułość uxx przetwornika przy rezystancji obciążenia Rн->oo. Moduł impedancji wejściowej ma dwie skrajne wartości: przy częstotliwości fmi – minimalna impedancja wejściowa, przy częstotliwości fa (częstotliwość antyrezonansowa) – maksymalna impedancja wejściowa. Czułość ma jedno maksimum przy częstotliwości bliskiej częstotliwości antyrezonansowej fa.

Ris.2

Odstęp między częstotliwościami fmi i fv wynosi średnio około 2 kHz. Gdy rezystancja obciążenia Rn maleje, częstotliwość, przy której czułość przekształtnika jest maksymalna, maleje, dążąc do fmi przy Rn -> 0 w limicie.

Ze względu na nieliniowość właściwości piezoceramiki częstotliwość rezonansowa fmi nieco spada wraz ze wzrostem napięcia wejściowego, jednocześnie wzrasta również rezystancja wejściowa. Na rysunku 3 przedstawiono charakterystykę amplitudową przekształtnika pod względem częstotliwości rezonansowej fmi oraz wartości rezonansowej modułu rezystancji wejściowej |Zp|

Ris.3

Jeżeli napięcie dostarczane do przekształtnika przekroczy 5 V przy częstotliwości rezonansowej, to mogą w nim wystąpić nieodwracalne zmiany.

Charakterystyka kierunkowości przetwornika jest jednolistkowa, o szerokości około 30° (na poziomie 0,7 od maksimum)

Gdy jeden z konwerterów jest emiterem, a drugi odbiornikiem, parę tę należy dobrać tak, aby fmi emitera i fmp odbiornika były blisko siebie. Poszczególne wartości tych częstotliwości są wskazane w paszportach konwerterów.

Przy wystarczająco starannym doborze pary nadajnik-odbiornik i wysokiej rezystancji obciążenia odbiornika (na przykład 100 kOhm i więcej) możliwe jest znaczne zwiększenie czułości toru odbiorczego poprzez wyeliminowanie efektu bocznikowania pojemności konwertera Cin. W tym celu cewki są połączone równolegle z konwerterem, którego indukcyjność LK jest obliczana według wzoru

gdzie Co=0,8 St. Pojemność Cm jest mierzona przy niskiej częstotliwości, np. 1000 Hz. Zwykle wynosi 1140 ± 40 pF Wartość indukcyjności LK w zależności od konkretnych wartości fa i Co zawiera się w przedziale 15-20 mH.

W echosondzie, gdy ten sam przetwornik pracuje naprzemiennie w trybie nadawania i odbioru, wskazane jest zastosowanie toru bezpośredniego wzmacniacza z wejściem o niskiej rezystancji (nie więcej niż 1 kOhm). W takim przypadku częstotliwości rezonansowe fmn i fmp będą blisko siebie.

Schematy ideowe odbiornika i nadajnika urządzenia zdalnego sterowania do sprzętu gospodarstwa domowego (odbiornik, magnetofon, telewizor, urządzenia oświetleniowe) za pomocą konwertera MUP-1 pokazano na ryc. 4 i ryc. 5 Nadajnik może być wykonany na cyfrowym układzie scalonym (rys. 4, a) lub na tranzystorach (rys. 4, b).

Ris.4

W pierwszej wersji nadajnika oscylatorem głównym są elementy D1.1 i D1.2, a stopień buforowy wykonany jest na elemencie D1.3. W tranzystorowej wersji nadajnika generator jest zmontowany zgodnie z układem multiwibratora (tranzystory V1, V2), a stopień wyjściowy oparty jest na tranzystorze V3. Wymaganą częstotliwość pracy nadajnika ustawia się za pomocą rezystora dostrajającego R1 (rys. 4, a) lub dobierając rezystory R2 i R3 (rys. 4, b) Aby móc regulować generator podczas pracy, należy wskazane jest zastąpienie jednego z tych rezystorów dwoma połączonymi szeregowo o rezystancji stałej 3 5 kOhm i rezystancji zmiennej 22 kOhm Ustawienie nadajnika polega na ustawieniu częstotliwości generatora równej częstotliwości fmi, która jest wskazana w paszport konwertera

W przypadku braku miernika częstotliwości nastawy można dokonać zgodnie z maksymalną mocą przekształtnika. W tym celu przed przetwornikiem-emiterem w odległości 15 ... 20 cm montowany jest przetwornik-odbiornik, który będzie używany w systemie zdalnego sterowania, do którego podłączony jest woltomierz AC i nadajnik jest regulowany, osiągając maksymalny sygnał na wyjściu przetwornika odbiorczego

Obwód odbiornika pokazano na rysunku 5. Składa się ze wzmacniacza na układzie A1, detektora diodowego V1, V2, pojedynczego wibratora i wyzwalacza na układzie D1, a także przełącznika tranzystorowego (V5) z przekaźnikiem wykonawczym K1 w obwodzie obciążenia. Elementy R7, C5 służą do opóźnienia włączenia pojedynczego wibratora, aby zapobiec fałszywemu uruchomieniu siłownika z powodu szumu impulsowego w sieci lub rozmytego zamknięcia styków przycisku zasilania nadajnika.

Rys.5 (kliknij, aby powiększyć)

Sygnał ultradźwiękowy odbierany przez przetwornik B1 urządzenia odbiorczego jest przekształcany w drgania elektryczne, które są wzmacniane przez mikroukład A1. Wzmocnienie przy częstotliwości 40 kHz wynosi około 5000. Wykryty sygnał, po przejściu obwodu opóźniającego C5R7, rozpoczyna pojedynczy strzał (element D1.1). Czas opóźnienia odpowiedzi pojedynczego wibratora wynosi 1 s. Sygnał z pojedynczego wibratora przełącza wyzwalacz D1.2, w wyniku czego otwiera się klucz tranzystorowy V5 i aktywowany jest przekaźnik K1.

Schemat ideowy siłownika przedstawiono na rys. 6. Gdy styki K1.1 są zamknięte w odbiorniku (ryc. 5), trinistory V2, V3 otwierają się i łączą obciążenie Rн z siecią. Dopuszczalna moc obciążenia jest określona przez prąd stały trinistorów.

Ris.6

Nadajniki systemu zdalnego sterowania zasilane są baterią ogniw galwanicznych, a odbiornik zasilany jest stabilizowanym prostownikiem, który daje napięcie wyjściowe 20 V. Zasilanie układu D1 jest dodatkowo stabilizowane przez stabilizator parametryczny zamontowany na elementy V3 i R6.

W warunkach laboratoryjnych podczas testowania pilota zdalnego sterowania nie była wymagana wzajemna orientacja przetworników. Natomiast w pomieszczeniu o wysokim pochłanianiu dźwięku (dużo mebli tapicerowanych, dywanów, zasłon itp.) sygnał ultradźwiękowy jest zauważalnie stłumiony, co może wymagać odpowiedniego ustawienia nadajnika i odbiornika. Przetwornik ultradźwiękowy może być również stosowany w wielokanałowych systemach zdalnego sterowania. W takim przypadku polecenia powinny być przesyłane w formie dyskretnej za pomocą kodu impulsowego, systemów modulacji czasu lub fazy impulsu.

Autorzy: N. Borodulin, V. Morozov, E. Koptev, Moskwa; Publikacja: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

Zobacz inne artykuły Sekcja Materiały referencyjne.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że ​​mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Metale w szampanie 15.10.2004 Znaleziono niezawodny sposób na odróżnienie prawdziwego szampana od szampana radzieckiego: skład metali śladowych w winie szampańskim jest wyjątkowy. Hiszpańscy chemicy z Uniwersytetu w Sewilli zmierzyli mikrodawki 16 metali w 18 próbkach białych win musujących z Hiszpanii i 17 próbkach prawdziwego szampana za pomocą spektroskopii atomowej. Okazało się, że próbki wyraźnie różnią się składem tych pierwiastków śladowych przechodzących do wina z lokalnej gleby. Tak więc prawdziwy szampan zawiera dwa razy więcej cynku i o połowę mniej strontu niż wina hiszpańskie. Analiza rozróżnia surogat od oryginału ze XNUMX% dokładnością.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Bioplastik żaroodporny

▪ Super smukły przycisk od Panasonic

▪ 100-rdzeniowy procesor EZchip TILE-Mx100

▪ Grafen gnieciony na sztuczne mięśnie

▪ Pionowe VTFET

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja strony Historia technologii, technologii, obiektów wokół nas. Wybór artykułów

▪ artykuł Kataev Valentin Petrovich. Słynne aforyzmy

▪ artykuł Dlaczego kamienie są tak różne? Szczegółowa odpowiedź

▪ Artykuł Portiera. Opis pracy

▪ artykuł Dipol wielopasmowy. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Mikser audio do kamery. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024