О применении пассивных четырехполюсников для исследования вынужденных колебаний пьезокерамических преобразователей

Abstract

На основе приведенных результатов исследований и их анализа показано, что усовершенствованная схема Мэзона с дополнительным коммутатором позволяет получить намного большую информацию о вынужденных колебаниях пьезокерамических преобразователей, чем классическая. Измеренные на любой выбранной частоте падения электрического потенциала на самом пьезоэлементе, его нагрузочном резисторе и на входе схемы измерений позволяют определять с высокой точностью ток, проводимость, импеданс, мгновенную мощность, фазовые сдвиги в режимах заданных амплитуд электрических токов и напряжений.

Розглянуто узагальнення та дано подальший розвиток експериментальних методик, пошуки шляхів вивчення фазо-частотних залежностей між виміряними компонентами повної провідності і миттєвої потужності в діапазоні частот. Проведено числове моделювання в лінійному наближенні умов електричного навантаження, коли задаються сталі за амплітудою електричні струми, напруги або миттєві потужності в п’єзорезонаторах. Встановлено, зокрема, що вдосконалена схема Мезона з додатковим комутатором дає можливість отримати значно більшу інформацію про вимушені коливання п’єзокерамічних перетворювачів, ніж класична. Виміряні на будь-якій вибраній частоті спади електричного потенціалу на власне п’єзоелементі, його навантажувальному резисторі і на вході схеми вимірювань дають змогу визначати з високою точністю струм, провідність, імпеданс, миттєву потужність, фазові зсуви в режимах заданих амплітуд електричних струмів і напруг.

A generalization and subsequent development of experimental techniques, a search of studying the phase-frequency relations between the measured components of full conductivity and the instantaneous power are considered. A numerical modeling is carried out in the linear approximation of conditions of electric loading when the constant by amplitude electric currents, voltages or instantaneous powers are given in the piezoresonators. It is established particularly that the improved Meson’s scheme with additional commutator enables the receiving essentially more information on the forced vibrations of piezoceramic transducers than the classical scheme. The measured on arbitrary frequency decreases of electric potential on the piezoelement, its loading resistor and on the input the scheme of measurement permit to determine with high precision the current, conductivity, impedance, instantaneous power, and phase shifts on regimes of the given amplitudes of electric currents and voltages.