Способ измерения коэффициента электромеханической связи пьезоэлектрических резонаторов
Изобретение относится к радиоэлектронике . Цель изобретения - повышение точности и обеспечение возможности измерения при больпшх напряжениях возбуждения. Регулируя с помощью ключа 2 частоту повторения и длительность импульсов, обеспечивают выполнение условий полного затухания свободных колебаний преобразователя и окончания импульса. Интегратор 4 реагирует только на свободные колебания. Регулируя частоту генератора 1, достигают условия резонанса. С помощью фазометра 5 и измерительного прибора 6 измеряют фазу и модуль тока возбуждения преобразователя. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
C0UHAËÈCTÈ×ÅCHÈ Х
РЕСПУБЛИН (5g) H 04 R 29/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ
Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3956921/24-10 (22) 24.09.85 (46) 07.07.88. Бюл. ¹ 25 (71) Ростовский государственный университет им. М.А.Суслова (72) В.К.Доля (53) 534.232(088.8) (56) Сыркин Л.Н. Пьезомагнитная керамика. — Л.: Энергия, 1972, с. 70-80. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА
ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СВЯЗИ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РЕЗОНАТОРОВ (57) Изобретение относится к радиоэлектронике. Цель изобретения — повы„„SU„„1408546 А 1 шение точности и обеспечение возможности измерения при больших напряжениях возбуждения. Регулируя с помощью ключа 2 частоту повторения и длительность импульсов, обеспечивают выполнение условий полного затухания свободных колебаний преобразователя и окончания импульса. Интегратор 4 реагирует только на свободные колебания.
Регулируя частоту генератора 1, достигают условия резонанса. С помощью фаэометра 5 и измерительного прибора
6 измеряют фазу и модуль тока возбуждения преобразователя. 1 ил.
1408546
Изобретение относится к радиоэлек- тронике и может быть использовано при проектировании и эксплуатации мощных пьезокерамических излучателей ю механических колебаний.
Цель изобретения — повышение точности и обеспечение возможности измерения при больших напряжениях возбуж,дения. 10
На чертеже представлена структурная схема устройства для реализации предлагаемого способа.
Устройство содержит генератор электронный ключ 2, усилитель 3 мощности, интегратор 4, фазометр 5, измерительный прибор 6, вольтметр 7, осциллограф 8 и частотомер 9.
Для устройства должны выполняться следующие соотношения: 2О
R1<< R> R q ((oCo)
Z << R, Е (((tJCp) где Z — выходное сопротивление усилителя мощности. . Способ осуществляют следующим об- 25 разом.
Непрерывный сигнал с выхода гене1 атора 1 модулируется с помощью ключа 2, на выходе которого появляется
- оследовательность радиоимпульсов, 30 Е астота следования и длительность (от О до э ) р адиоимпульсов р е гул и1 уются с помощью ключа 2, Сигнал с выхода ключа 2 попадает на усилитель мощности и далее на преобразователь первый вход осциллографа 8, На
Второй вход осциллографа поступает
Напряжение, снимаемое с резистора R,, Последовательно подключенного к преобразователю..Регулируя с помощью ключа 2 частоту повторения и длительность импульсов, обеспечивают выполнение условий: полное затухание свободных колебаний преобразователя и охончание импульса при U = О. Эти условия контролируются с помощью осциллографа 8. Сигнал с токоизмерительного резистора R< поступаеч на вход интегратора 4, вход которого открывается синхроимпульсом, генерируемым ключом в момент окончания радиоимпульса, т.е. интегратор реагирует только на свободные колебания.
После интегратора сигнал поступает на измерительный прибор 6, который измеряет величину А. Регулируя частоту генератора 1, подбирают максимальную величину А, что соответствует достижению условия резонанса.
К ак только резонанс достигнут, измеряют величину А и частоту генератора 1, а также с помощью фазометра 5 и измерительного прибора 6 измеряют фазу Ч и модуль Е тока возбуждения преобразователя. При отсутствии импульсных фазометра и вольтметра величины и I могут быть измерены либо с помощью осциллографа, либо в непрерывном режиме. Для этого после измерения А необходимо ключ 2 перевести в положение пропускания непрерывного сигнала.
Способ не требует проведения уникальных измерений,(мгновенного значения напряжения при мгновенном отключении возбуждения). Все измерения могут быть выполнены с высокой степенью точности, поэтому погрешность предлагаемого способа меньше, чем известного.
С помощью предлагаемого способа обеспечивается возможность измерения
К и мощных преобразователей в реальных рабочих условиях, причем режим измерения и рабочий режим совмещены.
Формула и з обретения
Способ измерения коэффициента электромеханической связи пьезоэлек-. трических резонаторов, включающий возбуждение свободных колебаний пьезорезонатора электрическим радиоимпульсом, выделение и анализ свободных затухающих колебаний и вычисление коэффициента электромеханической связи, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и обеспечения воэможности измерения при больших напряжениях возбуждения, электрический радиоимпульс отключают в момент равенства нулю напряжения на пьезорезонаторе, закорачивают пьезорезонатор и измеряют протекший через резонатор суммарный заряд за время существования свободных колебаний, подбирают частоту заполнения радиоимпульса для достижения максимума суммарного заряда, после чего измеряют частоту, модуль, фазу тока радиоимпульса и вычисляют коэффициент электромеханической связи К пьезорезонатора по формуле
ы Asinl
К = (- — — --+ 1)
4Icos < где (J, I, " — частота, модуль и фаза тока радиоимпульса, А — максимум суммарного заряда.
