Устройство для питания пьезокерамического преобразователя

Союз СоеетскнхСоциалистическихРеспубпни ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 1698676 61 ) Дополнительное к авт, свил-в Заявлено 04,01.78 (21) 2563127/18-1/06 присоединением заявк23) Приоритет есударстввккье комитет СССР аа делам кзобретвик в вткрмтхй(71) Заявитель Кеунасскн тм. Антана олитехничесСнечкуса и. тети ту 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКОГ ПИТАНИЯПРЕОБРАЗОВАТЕ к приборостроеовано тя пивыход которого м блока сравнеюдключенный к ного напряжения Изобретение относитсянию и может быть использ дттания пьезоэлектрических и магнитострикционных преобразователей,Известно устройство для питания магнитостриктора, содержащее ультразвуковой генератор датчик колебаний магнитостриктора, усилители, детектор с фильтром, источник опорного напряжения иамплитудный селектор 11,тОднако оно не обеспечивает автоматической подстройки максимальчой амплитуды колебаний магнитостриктора, чтоснижает экономичность преобразователя.Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для питания пьезокерамическогопреобразователя, содержащее последовательно соединенные генератор переменного напряжения, усилитель мощности ипьезокерамический преобразователь, с которым сопряжен датчик механических колебаний, подключенный к входу усилителя,выход которого соединен с входами блока сравнения и пикового формирователя,подключенного выходом к одному входу четырехдиодного ключа,оединен с другим входоия и блок управления,входу генератора переме Однако это устройство не обеспечивает точной подстройки максимальной амплитуды колебаний пьезокерамического преобразователя, особенно для преобразователей с большой добротностью.Цель изобретения - повышение эффективности устройства,Это достигается тем, что в устройство для питания пьезокерамическогопреобразователя вверены блок запоминания, дифференцируюшая цель, два вентиляи триггер, Один вход блока запоминанияттодклточен к выходу усилителя, другойвход - к выходу пикового формирователя,а выход - к другому входу четырехдиодного ключа. Выход блока сравнениясоединен с входом дифферетшируюшей цепи, 3 698 выход которой через два вентиля, включенных в противоположной полярности, подключен соответственно к входам установки нуля и единицы триггера, соединенного своим выходом с входом блока управления.На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы его работы; на фиг. 3 - резонансная кривая пьезокерамического 1 О преобразователя.Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 переменного напряжения, усилитель 2 мощности и пьеэокерамический преобразователь 3, с 15 которым сопряжен датчик 4 механических колебаний, подключенный к входу усилителя 5, выход которого соединен с входами блока 6 сравнения, блока 7 запоминания и пикового формирователя 8, 20 подключенного выходом к одному входу четырехдиодного ключа 9, другой вход которого соединен с выходом блока 7 запоминания, а выход которого подключен к другому входу блока 6 сравнения, выход которого соединен с входом дифференцируюшей цепи, например Й С-цепочки, со стоящей из конденсатора 10 и резистора 11. Выход этой цепочки через два вентиля 12 и 13, включенных в противоположной полярности, подключен соответственно к входам установки нуля и единицы триггера 14, соединенного своим выходом с входом блока 15 управления.Устройство работает следующим образом.При включении литания сигнал с управляемого генератора 1 переменного напряжения через усилитель мощности 2 подается к пьезокерамическому преобразователю 3. Частота Ж (фиг. 3) генератора 1 первоначально устанавливается ниже резонансной частоты преобразователя 3. Сигнал с датчика 4 механических колебаний преобразователя 3 через усилитель 5 подается к входам блока 6 сравнения, блока 7 запоминания и пикового формирователя 8. Пиковый формирователь 8 формирует короткие импульсы (фиг. 2 б), которые передним фронтом открывает вентиль 9, а задним фронтом вырабатывает команду блоку 7 для запоминания напряжения на его входе. Во время открытого состояния ключа 9 в55 блоке 6 сравнения сравнивается напряжение (в момент его пикового значения) с выхода усилителя 5 с напряжением с выхода блока 7 запоминания т.е, с пиковым 676 4значением напряжения предыдущего периода колебаний сигнала (фиг, 2), Когдамгновенное значение напряжения с выхода усилителя 5 превышает напряжениес блока 7 запоминания, на выходе блока 6 сравнения появляется положительный перепад напряжения, который черезКС- цепочку (фиг, 2 г) и вентиль 12 устанавливает триггер 14 в единичное состояние. Сигнал триггера 14 через блок15 управления управляет работой генератора 1 таким образом, что при положительном уровне сигнала на выходе триггера 14, частота генератора 1 возрастает с Ю (фиг. 3) и приближается крезонансной частоте Юо преобразователя 3, При этом возрастает амплитуда мМханических колебаний (фиг. 2 а), В момент, когда частота генератора 1 переходит через максимум резонансной кривой, амплитуда колебаний преобразователя 3 уменьшается и на выходе блока 7запоминания появляется отрицательныйскачек напряжения (момент 1 фиг.2 в)который через ключ 9, блок 6 управления,К С- цепочку и вентиль 13 устанавливает триггер 14 в нулевое состояние.Отрицательный уровень сигнала с выходатриггера 14 через блок 15 управленияуправляет частоту генератора 1 такимобразом, что она начинает уменьшатьсяс Ш и опять переходит через максимумрезонансной кривой до Ш (фиг, 3),Этот процесс повторяется. Таким образом частота генератора 1 автоматически поддерживается около резонанснойчастоты преобразователя 3,формула изобретенияУстройство для питания пьезокерамического преобразователя, содержащее последовательно соединенные генератор переменного напряжения, усилитель мощности и пьеэокерамический преобразователь, с которым сопряжен датчик механических колебаний, подключенный к входу усилителя, выход которого соединен с выходами блока сравнения и пикового формирователя, подключенного выходом к одному входу четырехдиодного ключа, выход которого соединен с другим входом блока сравнения, и блок управления подключенные к входу генераора пере- , менного напряжения, о т л и ч а ю ш ее с я тем, что, с целью повышения эффективности, в него введен блок залоСоставитель В. Антипапр А. Шмелькин Техред О. Андрейко Корректор Н. Задерновск з 7131/10 Тираж 585 БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж 5, Раушская набдписн лиал ППП "Патент. г, Ужгород, ул. Проектная, 4 5 698676 6минания, дифференцирукнпая цепь, два ственно к входам установки нуля н единнвентиля и триггер, причем один вход бло- цы триггера, соединенного своим выхока запоминания подключен к выходу уси- дом с входом блока управления,лителядругой вход - к выходу пико- Источники информации,вого формирователя, а выход - к друго- принятые во внимание при экспертизе му входу четырехдиодного ключа, выход 1. Авторское свидетельство СССР блока сравнения соединен с входом диф- И 307817, кл. В 06 В 1/08, 1968. ференцирующей цепи, выход которой че, Авторское свидетельство СССР по рез два вентиля, включенных в противо- заявке % 2401439, кл. В 06 В 1/06, положной полярности, подключен соответ 1977 прототип)