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PV520A
Rps-sonico
PV520A
Analizzatore di impedenza ultrasonica compatibile ad alta frequenza per trasduttori ad ultrasuoni
Come valutare le prestazioni del trasduttore ultrasonico?
Per valutare le prestazioni del sistema di vibrazione ad ultrasuoni, è necessario analizzare da due aspetti: parametri e curve di ammettenza:
1) Parametri:
L'analizzatore di impedenza può essere utilizzato per valutare le prestazioni di vari dispositivi come lastre di ceramica piezoelettriche, trasduttori piezoelettrici e interi sistemi di vibrazione (trasduttori più trombe, stampi). Analisi dell'attrezzatura del dispositivo ad ultrasuoni con un analizzatore di impedenza, i parametri più importanti sono i seguenti:
Fs: La frequenza di risonanza meccanica, cioè la frequenza operativa del sistema di vibrazione, dovrebbe essere il più vicino possibile al valore previsto nel progetto e deve corrispondere al punto di funzionamento dell'alimentatore.
Per una macchina per la pulizia, maggiore è la consistenza della frequenza di risonanza del vibratore, meglio è.
Per i saldatori di plastica o la lavorazione a ultrasuoni, se il design del corno o dello stampo non è ragionevole, la frequenza di risonanza del vibratore si discosterà dal punto di funzionamento.
R1: Resistenza dinamica, la resistenza della serie di vibratori piezoelettrici, più piccola è, migliore è nelle stesse condizioni di supporto. Per i vibratori di pulizia o saldatura, generalmente è compreso tra 5 Ω e 20 Ω. Se è troppo grande, il vibratore o il sistema di vibrazione presenteranno problemi, come disadattamento del circuito o bassa efficienza di conversione, nonché una breve durata del vibratore.
Qm: fattore di qualità meccanica, determinato con il metodo della curva di conduttanza, Qm=Fs/(F2-F1), maggiore è il Qm, meglio è, perché maggiore è il Qm, maggiore è l'efficienza del vibratore; ma la Qm deve corrispondere all'alimentazione, il valore Qm è troppo alto L'alimentazione non corrisponde.
Per la pulizia del vibratore, quanto più alto è il valore Qm, tanto meglio. In generale, il Qm del vibratore di pulizia dovrebbe essere compreso tra 500 e 1000. Se è troppo basso, l'efficienza del vibratore è bassa. Se è troppo alto, l'alimentazione non può essere adattata.
Per la saldatura o la lavorazione a ultrasuoni, il valore Qm del vibratore stesso è generalmente intorno a 500~1000 e l'intero sistema è 1500~3000. Se è troppo basso, l'efficienza della vibrazione è bassa, ma non può essere troppo alta, poiché maggiore è il Qm, più stretta è la larghezza di banda di lavoro, l'alimentatore è difficile da abbinare, ovvero è difficile che l'alimentatore funzioni nel punto di frequenza di risonanza e il dispositivo non può funzionare.
CT: Capacità libera, il valore di capacità del dispositivo piezoelettrico a 1 kHz. Questo valore è coerente con il valore misurato dal capacimetro digitale. Questo valore sottrae il condensatore dinamico C1 per ottenere la vera capacità statica C0, C0 = CT-C1. Durante l'utilizzo, bilanciare C0 con l'induttanza.
Nella progettazione del circuito di una lavatrice o di una macchina per il trattamento a ultrasuoni, un corretto bilanciamento della C0 può aumentare il fattore di potenza dell'alimentatore. Esistono due metodi per utilizzare il bilanciamento dell'induttore, la sintonizzazione parallela e la sintonizzazione in serie.
Fp: frequenza antirisonanza, frequenza di risonanza del ramo parallelo del vibratore piezoelettrico. A questa frequenza, l'impedenza Zmax del vibratore piezoelettrico è massima. Se l'impedenza antirisonante Zmax è bassa, il vibratore ha un problema.
2) Grafica
L'analizzatore di impedenza fornisce cinque tipi di diagrammi caratteristici delle coordinate e il diagramma caratteristico logaritmico ha un significato importante per il rilevamento di dispositivi piezoelettrici. Le prestazioni di vibrazione di un vibratore piezoelettrico o di un sistema vibrante possono essere giudicate direttamente da un grafico logaritmico, che è relativamente intuitivo e pratico.
In circostanze normali, il cerchio di ammettenza e la curva di conduttanza sono come mostrati nella figura seguente.
Il cerchio di ammettenza è un cerchio singolo e il grafico logaritmico ha solo una coppia di valori minimo e massimo:
In condizioni anomale, il cerchio di ammettenza e la curva di conduttanza sono come mostrati nella figura seguente. Ci sono più piccoli cerchi parassiti sulla tabella delle ammettenze. Il grafico logaritmico ha molte coppie di valori minimo e massimo:
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