Jak zrównoważyć przetwornik ultradźwiękowy

Co to jest przetwornik ultradźwiękowy

 

Przetworniki ultradźwiękowe to urządzenia przetwarzające energię dźwięku i energię elektryczną. Energia dźwięku i energia elektryczna mogą być wzajemnie przekształcane.

Przetworniki ultradźwiękowe można podzielić na dwie kategorie w zależności od materiału, jedna to przetwornik magnetostrykcyjny, a druga to przetwornik piezoelektryczny.

Główny obwód przetwornika ultradźwiękowego obejmuje: obwód prostowniczy i filtrujący, obwód napięcia stałego (stałego), obwód falownika półmostkowego, obwód dopasowujący i przetwornik ultradźwiękowy. Obwód sterujący składa się z obwodu sterującego regulacją napięcia, obwodu sterującego falownikiem i obwodu zabezpieczającego.

Projekt obwodu jest ważną częścią projektu. Obwód zasilania falownika generatora i dobór urządzenia przełączającego obwód główny są różne. Konieczne jest zastosowanie innej konstrukcji obwodu głównego falownika, obwodu napędowego, obwodu próbkowania, obwodu rozruchowego i obwodu zabezpieczającego. Program.

 

Przetwornik powinien posiadać następujące cechy:

1 Dobry obwód dopasowujący zapewnia, że ​​generator dostarcza do przetwornika wystarczającą moc i przetwarza najbardziej efektywną konwersję mocy elektrycznej na energię akustyczną.

2 Funkcja adaptacji częstotliwości. Ponieważ mechaniczna częstotliwość rezonansowa samego przetwornika jest wrażliwa na zmiany obciążenia, wytwarzanie ciepła i inne wpływy zewnętrzne, ich zmiany powodują zmianę częstotliwości rezonansowej przetwornika, co skutkuje rozstrojeniem wibracji i zmniejszeniem amplitudy systemu.

3 funkcja adaptacji mocy. W procesie pracy moc wyjściowa może być automatycznie zmieniana wraz z obciążeniem. Idealny stan to taki, w którym napięcie wyjściowe generatora jest stałe, moc wyjściowa jest minimalna bez obciążenia, a moc wyjściowa wzrasta również wraz ze wzrostem obciążenia. Jest to korzystne dla działania urządzenia ultradźwiękowego. Można to osiągnąć analizując charakterystykę obciążenia przetwornika ultradźwiękowego i wybierając odpowiedni punkt częstotliwości rezonansowej. Alternatywnie obwód przerywacza może być użyty do sterowania wejściem do stanu odwrotnego poprzez zmianę cyklu pracy lampy przełączającej. Napięcie obwodu zmiennego powoduje, że współczynnik wypełnienia staje się większy wraz ze wzrostem obciążenia, moc wyjściowa może być utrzymywana na stałym poziomie, a przełącznik może zostać wyłączony w przypadku wystąpienia usterki.

 

The Generator ultradźwiękowy dopasowuje się do przetwornika na dwa sposoby:

Najpierw ustaw generator na wyjściu na znamionową moc elektryczną przekazywaną do przetwornika poprzez dopasowanie. Dzieje się tak, ponieważ generator potrzebuje optymalnego obciążenia, aby wygenerować moc znamionową, a impedancja przetwornika jest przekształcana na optymalne obciążenie, to znaczy transformację impedancji. efekt.

Po drugie, wydajność wyjściowa generatora jest maksymalizowana poprzez dopasowanie. Dzieje się tak dlatego, że przetwornik ma opór elektrostatyczny, który powoduje pewną różnicę fazową pomiędzy napięciem wyjściowym a prądem przy częstotliwości roboczej, przez co moc wyjściowa nie może uzyskać pożądanej maksymalnej mocy wyjściowej. Wydajność wyjściowa generatora jest zmniejszona, w związku z czym na wyjściu generatora lub na sznurku przykładana jest przeciwna rezystancja, tak że obciążenie generatora stanowi czysty opór, czyli strojenie.