Способ определения параметров пьезопреобразователя

(5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ий институти З.В,Ста кие, Методы 7, с.ССР2. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПЬЕЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к технической акустике и может быть использовано при изготовлении и поверке ультразвуковых пьезоэлектрических преобразователей, Цель изобретения - повышение точности Изобретение относится к технической акустике и может быть использовано при изготовлении и поверке ультразвуковых пьезоэлектрических преобразователей.Цель изобретения - повышение точности контроля параметров пьезопреобраэователя.На фиг.1 и 2 приведены графики, поясняющие предлагаемый способ; на фиг.3 - структурная схема устройства, реализующего способ.Способ контроля параметров пьеэопреобраэователя заключается в следующем. От генератора электрических сигналов на пьезопреобраэователь подают импульс тока, имеющий форму одного периода синусоиды контроля параметров пьезопреобразователя. Способ заключается в возбуждении пьезопреобраэователя двухполя рным импульсом тока и измерении максимального за время действия возбуждающего импульса напряжения 0 на пьезопреобразователе, а также амплитуд 01, 02, 0 з трех первых полуволн напряжения на преобразователе после окончания возбуждающего импульса и определении параметров пьезопреобразователя по формулам, приведенным в описании изобретения, Благодаря использованию синусоидальной формы возбуждающего импульса исключается ошибка, вызванная длительностью его фронта у прототипа, а также уменьшается ширина спектра измеряемого на преобразователе напряжения, что позволяет применить более точные измерительные приборы, 3 ил.(фиг.1 а), длительность которого равна периоду собственных колебаний пьеэопреобразователя.На обкладках преобразователя в течение длительности импульса тока образуется косинусоидальное напряжение (интеграл така на физической емкости преобразователя). По окончании входного импульса про-,; должаются свободные собственные колебания преобразователя и возбуждается синусоидал ьное затухающее напряжение (фиг.1 б), амплитуда которого убывает по закону е . Измеряют максимальное напряжение 00 на преобразователе во время действия возбуждающего импульса и амплитуды 01, 02, Оз трех первых полуволн сво 1679419+0,01-дТ. 0,055,где 0,01750 14 4 ЗдтодТо - затухание за период. бодных колебаний напряжения на преобразователе, по которым определяют параметры пьезопреобразователя. Коэффициент электромеханической связи К определяют по формуле При небольшом затухании за период собственных колебаний То01 ы 01 1+дт,),где дто - затухание за период собственных колебаний012=01-02, 032=02-ОЗ .Поправка Л, которая учитывает отличие возбуждающего импульса от прямоугольного меандра, численно рассчитана для значений коэффициента электромеханической связи К в пределах 0,1-0,65 и д То=0-0,8 и в виде семейства кривых изображена на фиг.2. Преобразователи с параметрами, выходящими за указанные пределы, практически не встречаются, Она также аппроксимируется выражением 0,01714 4 ЭЕмкость преобразователя С можно получить, измерив экстремальное напряжение Оо для случая, когда вместо пьезопреобразователя включен эталонный конденсатор с емкостью Сэ. ОоУвеличение точности при контроле параметров пьезопреобразователя достигается, во-первых, за счет того, что при использовании синусоидального возбуждающего импульса отсутствует присущая прототипу ошибка, вызванная конечной длительностью фронта возбуждающего импульса, во-вторых, синусоидальный возбуждающий импульс .имеет более узкий частотный спектр, что позволяет использовать более точную измерительную аппара- туру Напряжение генератора 1 синусоидальных колебаний (фиг.З) подключают на входлогической схемы 2. Последняя пропускаетна выход одиночные периоды синусоидаль 5 ного напряжения, между которыми имеютсяпаузы во много раз большей длительности(такой, что затухающие свободные колебания полностью прекращаются), Вырезанный импульс подают на усилитель 3 тока. В10 держатель 4 включают или вставляют исследуемый пьезопреобразователь 5. Реакцию, .т.е. напряжение на пьезопреобразователе,наблюдают и измеряют с помощью осциллографа 6,15 Формула изобретенияСпособ определения параметров пьезопреобразователя, заключающийся в подаче на него двухполярного возбуждающегоимпульса тока с длительностью каждой пол 20 уволны то 2, где То - период собственныхколебаний пьезопреобразователя, и измерении на пьезопреобразователе максимального значения напряжения Оо во времядействия возбуждающего импульса, а также25 амплитудных значений 01, 02, Оз трех дервых полуволн напряжения на пьезопреобразователе после окончания возбуждающегоимпульса, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности, возбуждающий30 импульс тока имеет синусоидальную форму1 = Т, зи . при 01Та коэффици 2 лТоент электромеханической связи К и коэффициент затухания д определяют по35 формулам1 б 79419 да/ 10Составитель В.Максименко Редактор Н,Тупица Техред М,Моргентал Корректор О,Ципле акэз 3212 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина