Pietsosähköisen keramiikan vastaanotto-ominaisuudet

Pääsyominaisuuksia analysoidaan edelleen saadun vastaavan piirikaavion perusteella pietsosähköinen keraaminen muunnin . Johtamisen yksinkertaistamiseksi oletetaan, että pietsosähköisessä keraamisessa muuntimessa ei ole sähköhäviötä, eli 0R=0, ja vastaava piiri on LC-piiri. Sarjahaaran analysointiin voidaan saada resonanssitaajuuden määritelmän mukaan 1B=0, 1G=0 tai 111RG=. Koska varsinaisen pietsosähköisen keraamisen muuntimen dynaaminen resistanssi 0R ei voi olla nolla, voidaan 1G:n lausekkeesta tietää, että vain 111RG täyttää sarjaresonanssin ehdon. Sitten kun otetaan huomioon tilanne staattisen kondensaattorin staattisen kapasitanssin lisäämisen jälkeen, anturin hyväksyntä on sama kuin sarjahaaran suskeptanssi. Yleensä pietsosähköisen keraamisen muuntimen mekaaninen laatukerroin on suuri, eli lähellä sarjaresonanssitaajuutta arvo 00CjY vaihtelee taajuuden mukaan ja voidaan arvioida vakiona. Siksi on tarpeen vain siirtää sarjahaaralla saadun sisäänpääsyympyrän ordinaatteja, ja abskissa pysyy muuttumattomana muuntimen saamiseksi staattisen kondensaattorin lisäämisen jälkeen ja ottaa sitten huomioon anturin staattinen resistanssi. todellinen sisäänpääsyympyrä ei todennäköisesti tangentti pitkittäisakselia, vaan vaaka-akselin positiivista suuntaa tietyllä määrällä (translaatioetäisyyden määrä riippuu staattisen vastuksen resistanssista), Lyhyt analyysi sisäänpääsykaaviosta osoittaa, että kun sff< on s, suskeptanssiarvo on suurempi kuin nolla. Kun sff on s, suskeptanssiarvo on pienempi kuin nolla. Siksi taajuuden kasvaessa sisäänpääsyympyrä muuttuu myötäpäivään. Lisäksi sarjaresonanssitaajuuden läheisyydessä on kaksi taajuuspistettä siten, että anturin kokonaissusseptanssi on nolla. 

Tällä hetkellä, kun tehosignaali kulkee anturin läpi, vain amplitudi muuttuu, eikä vaihemuutosta ole, eli jännite- ja virtasignaalit ovat näiden kahden taajuuden vaiheessa, taajuuden pienempää arvoa rf kutsutaan resonanssitaajuudeksi. kovaa materiaalia pietsosähköistä keramiikkaa , ja suurempaa af:ta kutsutaan antiresonanssitaajuudeksi. Lisäksi on taajuus mf, joka maksimoi anturin sisäänpääsyn arvon, ja taajuus nf, jolla sisäänpääsyarvo on pienin. Taajuutta pf origon ja sarjaresonanssitaajuuspisteen ja sisäänpääsyympyrän leikkauskohdassa kutsutaan rinnakkaisresonanssitaajuudeksi. Lisäksi on erityisesti korostettava, että yllä oleva keskustelu suoritetaan pienellä taajuusvaihtelualueella värähtelymoodin resonanssitaajuuden ympärillä. kun sisäänpääsyympyrän halkaisija on paljon suurempi kuin 0C:n muutos tällä taajuusalueella. Se on oikein, muuten anturin sisäänpääsykäyrästä tulee erittäin monimutkainen viiniköynnöksen käyrän ominaisuuksien kanssa. Yllä olevan sisäänpääsykaavion johtamisprosessin mukaan alla esitetään kunkin parametrin ja pietsosähköisen keraamisen anturin ekvivalenttipiirin sisäänpääsykaavion välinen suhde ja annetaan vastaavat laskentakaavat. Anturin sisäänpääsykaaviossa halkaisija on yhdensuuntainen pituusakselin kanssa ja sisäänpääsy pyöristetään kahdesta pisteestä, joita merkitään vastaavasti numeroilla 1f ja 2f. Kohdassa 1f sarjahaarojen dynaamiset konduktanssi- ja susseptanssiarvot ovat yhtä suuret.

Se voidaan nähdä yllä olevasta korrelaatiofunktion menetelmän teoreettisesta johdosta. mittausperiaate ja vaihe-ero Pzt4 pietsokeraamisen sylinterin mittaussignaalit ovat riippumattomia signaalin taajuudesta. Toisin sanoen taajuus ei vaikuta korrelaatiofunktiomenetelmään ja sitä voidaan käyttää tuntemattoman taajuuden signaalin vaihe-eron mittaamiseen. Samalla korrelaatiofunktiomenetelmän johtaminen perustuu sinifunktioon. Siksi sitä voidaan käyttää vain sini- tai kosinisignaalien mittaamiseen, eikä se voi mitata yleisiä jaksollisia signaaleja.

Koska meluhäiriösignaali Pylväs pietsosähköinen keramiikka ei korreloi alkuperäisen signaalin kanssa, korrelaatiofunktiomenetelmä voi tehokkaasti vaimentaa meluhäiriöitä. Kuitenkin, jos järjestelmässä on vahva korrelaatiohäiriösignaali ja signaali-kohinasuhde on suhteellisen alhainen, korrelaatiofunktiomenetelmän mittausvirhe on suhteellisen suuri. Korrelaatiofunktiomenetelmän diskreetin sekvenssin lopullisesta laskentakaavasta voidaan nähdä, että laskentatulos liittyy pisteiden määrään eli mittausvirheen suuruus liittyy näytteenottopisteiden määrään ja mitä suurempi määrä näytteenottopisteitä on lähempänä laskentatulosta, on todellista arvoa. Mittausvirhe on pienempi. Edellä olevan korrelaatiofunktiomenetelmän ominaisuuksien analyysin perusteella voidaan nähdä, että korrelaatiofunktiomenetelmällä on vahva vaimennuskyky näytteitetyn muunnossignaalin DC-offsetille ja kohinalle. Virhe johtuu pääasiassa siitä, että Gaussin valkoisen sijaan käytetään äärellisen pituista näytettä. Kohinan A/D-kvantisointivirhe tekee havaitusta sinimuotoisesta signaalista täysin korreloimattoman kohinasignaalin kanssa. Siksi korrelaatiofunktiomenetelmän mittausvirhe liittyy A/D-muunnoksen bittien lukumäärään, signaalin signaali-kohinasuhteella on hankintapisteiden lukumäärä.

Pääsyympyrän rajoitettu pienimmän neliösumman käyräsovitus on se, että olemme saaneet pietsosähköisen muuntimen konduktanssi- ja susceptanssiarvot kullakin testitaajuudella ja piirretty sisäänpääsyympyräkaavio, mutta tämä ei riitä. 

Se voidaan nähdä laskentakaavasta eri parametrien pietsosähköiset levyt pietsokeraaminen ekvivalenttipiiri, että meidän on myös saatava sisäänpääsyympyrän keskustan ja säteen arvo. Tätä varten on suoritettava ympyränmuotoinen käyräsovitus saatuihin diskreetteihin pisteisiin. Ympyrän sovittamiseksi on monia tapoja. Yleisesti käytettyjä ovat keskiarvomenetelmä, painotetun keskiarvon menetelmä ja pienimmän neliösumman menetelmä. Keskiarvomenetelmän ideana on laskea kunkin diskreetin pisteen vaaka- ja pystykoordinaattien keskiarvo erikseen, ja ympyrän keskipisteen vaaka- ja pystykoordinaatteina säteeksi otetaan ympyrän keskipisteen ja jokaisen diskreetin pisteen välisen etäisyyden keskiarvo. Tämä menetelmä on helppo laskea ja sopii tapaukseen, jossa erilliset pisteet jakautuvat tasaisemmin. Epätasaisen jakautumisen tapauksessa laskettu keskipiste on kuitenkin esijännitetty sitä puolta kohti, jossa diskreetit pisteet ovat jakautuneet tiheästi, ja säteen laskettu arvo on liian pieni. Painotetun keskiarvon menetelmä on parannus keskiarvomenetelmään. Se lisää kahden vierekkäisen pisteen väliseen kaaren pituuteen liittyvän kertoimen keskikoordinaatteja laskettaessa, mikä vähentää diskreettien pisteiden epätasaisen jakautumisen vaikutusta ja pienentää virhettä. Koska kahden vierekkäisen pisteen välistä kaaren pituutta ei kuitenkaan voida saada tarkasti (käytännössä käytetään kahden pisteen välistä etäisyyttä ), virhe on silti suuri. Sitä vastoin pienimmän neliösumman menetelmällä on suurempi tarkkuus.