Ciorcad Coibhéiseach Cúplála Creathadh Oscillator Diosca Ceirmeacha Piezoelectric

Tá raon leathan feidhmchlár ag athshonadóirí ceirmeacha piezoelectric i go leor réimsí cosúil le trasduchtóirí ultrasonaic, scagairí ceirmeacha, méadair luasghéaraithe piezoelectric, agus callairí ceirmeacha. Sa teoiric anailíse agus tástála traidisiúnta ar athshonadóirí ceirmeacha piezoelectric (lena n-áirítear an caighdeán tomhais criostail piezoelectric idirnáisiúnta IRE), glactar leis go bunúsach go bhfuil tonnchrith an vibrator aon-toiseach, agus mar sin tá geoiméadracht an vibrator teoranta. Tá sé cosúil le diosca tanaí nó lámh caol. Mar sin féin, tá an geoiméadracht vibrator iarbhír teoranta, agus is é an tonnchrith atá aige ná creathadh cúpláilte iltoiseach, go háirithe nuair nach gcomhlíonann geoiméadracht an vibrator riachtanais teoiric aontoiseach. Ní bheidh feidhm ag teoiric aontoiseach a thuilleadh agus ní mór teoiricí nua a fhorbairt. Maidir leis an gcreathadh cúpláilte iltoiseach de vibrator piezoelectric ar mhéid críochta, tá sé deacair an réiteach anailíseach a dhíorthú. Le forbairt go mear ar theicneolaíocht ríomhaireachta uimhriúil agus ar theicneolaíocht ríomhaireachta leictreonach, baineadh úsáid as an modh uimhriúil go forleathan san anailís creathadh cúpláilte ar an vibrator, ach tá an méid ríomh mór, agus tá an phróiseáil sonraí agus an anailís ar thorthaí an-chúng. Úsáidtear an modh ciorcad coibhéiseach (cosúil le ciorcad coibhéiseach Mason) go forleathan i dteoiric anailíse aontoiseach na n-oscillators mód singil. Tá na buntáistí a bhaineann le brí fisiceach soiléir agus anailís shimplí. Bunaithe ar an feadán piezo faoi uisce agus cothromóidí tairiscint na n-oscillators ceirmeacha piezoelectric, déantar anailís ar chreathadh cúpláilte an vibrator faoi choinníoll go ndéanfaí faillí ar strus lomadh agus brú an vibrator. Faightear an ciorcad coibhéiseach agus cothromóid minicíochta athshondach an chreathadh cúpláilte. I gcomparáid leis an modh uimhriúil, tá a anailís agus a ríomh simplí go leor. I gcomparáid leis an teoiric aontoiseach, níl an teoiric iomlán an-chasta, ach is féidir cur síos níos fearr a dhéanamh ar shaintréithe creathadh cúpláilte an vibrator, agus tá na torthaí a fhaightear i gcomhaontú maith leis na luachanna tomhais.

2 Anailís ar chiorcad coibhéiseach de chreathadh piezoelectric

Diosca ceirmeach piezoelectric , tá a gha agus tiús faoi seach na aghaidheanna uachtair agus íochtair atá clúdaithe le eantalpacht leictreach, tá an tiús deuterated aiseach, agus cuirtear an voltas excitation sa treo tiús le linn oibriú. Ós rud é go bhfuil treo an ríse comhthreomhar le treo an voltais excitation, is creathadh síneadh den chuid is mó é tonnchrith an vibrator, agus is féidir neamhaird a dhéanamh ar an lomadh.I gcás creathadh aisimiméadrach, na foirmeacha seo a leanas de Tá píopa ceirmeach piezo agus cothromóidí tairiscint ar fáil. Is é an comhéifeacht cúplála leictrimheicniúla coibhéiseach de chreathadh gathacha agus creathadh aiseach an vibrator cúplála comhéifeacht cúplála leictrimheicniúla gathacha agus fadaimseartha an vibrator idéalach. Nuair a bhíonn an vibrator san athshondas, bíonn an cead isteach iomlán gan teorainn. Minicíocht athshondach an chreathadh cúplála oscillator diosca ceirmeach piezoelectric, nuair a bhíonn ábhar, méid geoiméadrach agus modh creathadh an vibrator (tógtar an chéad fhréamh den chothromóid thuas ag an minicíocht bhunúsach), is féidir meicníocht mheicniúil an vibrator a fháil. Comhéifeacht cúplála agus minicíocht athshondais, is cothromóid trascendental é an chothromóid thuas, agus tá a réiteach anailíseach deacair a fháil, agus ní mór an modh uimhriúil a úsáid. Tríd an gcothromóid thuas a réiteach, is féidir a fheiceáil ó chreathadh iarbhír an vibrator go bhfreagraíonn an dá shraith réitigh don dá mhodh tonnchrith den vibrator diosca creathadh pláta cúpláilte, modh creathadh lang-ais agus modh creathadh gathacha, agus an vibrator faighte Tá na minicíochtaí athshondais gathacha agus aiseach trasducer ceirmeach piezoelectrics difriúil ó mhinicíocht aontoiseach an athshondais chéanna den mhéid céanna. Cuireann an próiseas díorthaithe san áireamh an cúpláil idir na modhanna creathadh. Ina theannta sin, nuair a shásaíonn méid an vibrator coinníollacha áirithe, mar shampla, tá difríocht mhór idir ga an vibrator ón tiús, agus tá an dá mhinicíocht (minicíochtaí athshondach gathacha agus tiús priontála) a fhaightear ag an gcothromóid minicíochta i bhfad óna chéile, mar sin is féidir neamhaird a dhéanamh ar mhodh creathadh an vibrator. Breathnaítear ar an gcomhchúpláil eatarthu mar chreathadh modh aonair. Os a choinne sin, mura gcomhlíonann méid an vibrator na coinníollacha thuas, tá an dá mhinicíocht a fhaightear ag an gcothromóid minicíochta sách dlúth, agus tá creathadh an vibrator níos casta. Ag an am seo, ní bheidh an teoiric aontoiseach infheidhme a thuilleadh, agus ní mór an modh anailíse sa pháipéar seo a úsáid. . I mbeagán focal, tá creathadh aon vibrator iarbhír il-mhodh agus tá minicíochtaí athshondach iolracha aige. Mar sin féin, nuair a chomhlíonann méid an vibrator coinníollacha áirithe, is féidir é a chomhfhogasú mar mhodh aonair, is é sin, is é an vibrator mód aonair a phléitear sa teoiric thraidisiúnta ach neas-mhodh creathadh de vibrator iarbhír. Faoi imthosca gnáth, is creathadh cúplála é tonnchrith aon vibrator iarbhír. Ina theannta sin, ón anailís thuas, is féidir linn a fheiceáil gur féidir modh creathadh aonair an oscillator idéalach a dhíorthaítear go díreach ó theoiric an pháipéir seo.