Braiteoir hidreafóin aontreoch ciorclach

                                

Réamhrá

 

Is cineál hidreafóin a úsáidtear go coitianta é an hidreafón ciorclach, a úsáidtear go ginearálta i mbandaí minicíochta íseal. Tá tréithe freagra minicíochta comhréidh aige, méid beag, íogaireacht luasghéaraithe íseal, neamhthreocht agus comhsheasmhacht maith. An Aontreoch Tá braiteoir hidreafóin ciorclach a tugadh isteach san Airteagal seo déanta as feadán ceirmeach dépholach agus feadán ceirmeach monopole. Aistrítear agus aimplítear an comhartha a fhaigheann an dépholach, agus ansin faightear an comhartha leis an sintéis monopole chun treoshuíomh croí-chruthach a fhoirmiú. Tá an hidreafón ciorclach Aontreoch beag i méid agus éadrom i meáchan. Mar an eilimint piezo d'eagar glactha mór, féadann sé meáchan an eagar a laghdú go héifeachtach. Go háirithe nuair a úsáidtear é in eagar comhréireachta, féadann sé feidhmiú mar sciath fuaime fíorúil agus braite a bhaint amach. Déantar idirdhealú a dhéanamh ar an gcalafort agus ar an gcalafort.

 

1 Anailís theoiriciúil

Taispeántar an léaráid scéimeach den hidreafón ciorclach aontreoch i bhFíor 1. Is féidir a fheiceáil go n-úsáideann an hidreafón feadán ciorclach aontreoch treoshuíomh nádúrtha an dipole agus treoraíocht omnidirectional an monopole chun an treoshuíomh cardioid a shintéisiú.

 

Sa bhanna minicíochta íseal, is é 90 ° an difríocht chéim idir an modh creathadh monopole agus modh creathadh dipole an fheadáin ceirmeacha piezo den mhéid céanna ná 90 °, agus mar sin is féidir an feadán ceirmeach piezo dipole a chúiteamh le céim 90 °. Ag an am céanna, tá difríocht idir an dá cheann i méid an chomhartha faighte, agus mar sin ba cheart aimplitiúid an dépholach a aimpliú ionas go gcealóidh na tonnta fuaime teagmhasacha sa treo 180 ° a chéile, agus tá treoshuíomh an hidreafóin croí-chruthach.

 

2 Insamhladh eilimint chríochnaithe de hidreafón aontreoch

Úsáid bogearraí ionsamhlúcháin eiliminte críochta ANSYS chun samhail hidreafóin a thógáil. Mar a thaispeántar i bhFíor 2, is dipole é an gorm, is monopole é an dearg, agus is limistéar uisce é an bándearg. Is féidir le húsáid teorainneacha siméadracha an tsamhail a shimpliú, agus ní gá ach 1/2 samhail a thógáil. Is é an t-ábhar ceirmeach piezoelectric PZT-5, is é an méid φ20mm × φ18mm × 10mm, tá a minicíocht athshondais ag 48kHz.

De réir na hanailíse teoiriciúla, ríomh an chéad chéim agus íogaireacht glactha na gcomharthaí glactha monopole agus dipole faoi seach, agus taispeántar na torthaí i bhFíor 3 agus i bhFíor 4. Is féidir a fheiceáil, sa bhanna minicíochta íseal, go bhfuil an difríocht chéim idir radaíocht monopole agus dipole thart ar 90 °, le luaineachtaí 2.5 °. Cuar athraithe difríochta íogaireachta .Tá fána íosta timpeall 6kHz ag an líne. De réir seo, is féidir minicíocht oibriúcháin an ionaid a shocrú thart ar 6kHz, is é 90 céim an t-athrú céim dipole, agus is é 10 n-uaire an cúiteamh aimplitiúid.

De réir an t-athrú céime agus an cúiteamh aimplitiúid a ríomhtar thuas, déantar an feadán ciorclach aontreoch a insamhladh agus a ríomh, agus taispeántar an léaráid dhíreachacht i bhFíor 5. Is féidir a fheiceáil go bhfuil an dhíreachacht croí-chruthach is fearr ag an hidreafón ag 6kHz. Sa raon 4kHz ~ 12kHz, an difríocht sa radaíocht roimh agus tar éis an hidreafón Os cionn 10dB, is féidir a mheas go bhfuil aontreoracht ag an hidreafón agus is féidir idirdhealú a dhéanamh idir tosaigh agus cúl.

3 Hidreafón feadán ciorclach aontreoch a dhéanamh agus a thástáil

De réir thorthaí an ríomh insamhalta, taispeántar an pictiúr iarbhír de hidreafón feadán ciorclach aontreoch i 6.

Déan tomhas sa chomhthiomsú anechoic, bain úsáid as an mbord fála chun sonraí a fháil, agus bain úsáid as Matlab chun na sonraí a fhaightear a phróiseáil de réir an aistrithe céime agus an cúiteamh aimplitiúid a fhaigheann an insamhalta. Taispeántar in 7 an léaráid dhíreachachta a fuarthas.

Tá na sonraí graf treo tomhaiste 4kHz ~ 12kHz den fheadán ciorclach aontreoch comhsheasmhach go bunúsach leis an insamhalta, ach tá an difríocht radaíochta tosaigh agus cúil beagán níos lú ná an toradh insamhalta, rud is cúis leis an treoiriúlacht dépholach figiúr-de-ocht mór agus beag. Fíoraíonn an tástáil seo go bhfuil an t-aontreoch ag braiteoir hidreafóin feadán ciorclach . Tá feidhmíocht aontreoch leathanbhanda Mar eilimint eagair glactha, tá an cumas aige idirdhealú a dhéanamh idir an bordchlár agus an réaltachlár.

 

4 Conclúid

Sa pháipéar seo, déantar feadán ciorclach aontreoch a dhearadh. Ag baint úsáide as prionsabal sintéise treoshuíomh monopole agus dépholach, déantar cúiteamh céime agus aimplitiúid aimplitiúid ar an dépholach, agus is féidir an aontreoch sa bhanna minicíochta 4kHz ~ 12kHz a fháil. Ar deireadh, éiríonn leis an tástáil. Fíoraítear an fhéidearthacht den chineál seo hidreafón, agus tá ionchas praiticiúil áirithe aige. Is é an chéad chéim eile ná táirgeadh an fheadáin dipole a fheabhsú, íogaireacht an hidreafóin a bharrfheabhsú, agus an banna minicíochta oibre a leathnú.