PL211091B1 - Układ do badania generatorów wielkiej częstotliwości - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA

POLSKA

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 211091 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 383320 ^{(51) Int.Cl.}

G01R 23/00 (2006.01) G01R 29/22 (2006.01) H03B 5/32 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 11.09.2007 (54)

Układ do badania generatorów wielkiej częstotliwości

(43) Zgłoszenie ogłoszono: 16.03.2009 BUP 06/09	(73) Uprawniony z patentu: INSTYTUT TELE- I RADIOTECHNICZNY, Warszawa, PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 30.04.2012 WUP 04/12	(72) Twórca(y) wynalazku: JERZY KANIA, Warszawa, PL

PL 211 091 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ do badania generatorów wielkiej częstotliwości, zwłaszcza generatorów do sterowania ultradźwiękowych przetworników piezoceramicznych.

Do rozpylania cieczy stosowane są przetworniki piezoceramiczne. Wzbudzenie drgań mechanicznych przetwornika, powodujących powstanie w cieczy fali ultradźwiękowej, wywołującej jej rozpylanie, wymaga doprowadzenia do przetwornika piezoceramicznego energii elektrycznej wielkiej częstotliwości. Źródłami energii do wzbudzenia przetworników są generatory wielkiej częstotliwości.

Elektryczny schemat zastępczy przetwornika piezoceramicznego, pokazany na Pos. 1, przedstawia połączenie równoległe obwodów rezonansów szeregowych: obwodu pierwszego rezonansu szeregowego Lm, Cm, Rm, obwodów nieparzystych rezonansów harmonicznych Lm3, Cm3, Rm3 i Lm5, Cm5, Rm5 oraz obwodu pojemności statycznej Co. Przedstawione w schemacie zastępczym elementy L, C, R przetworników mają duże, przypadkowe rozrzuty wartości parametrów, rzędu kilkunastu procent. Generatory wielkiej częstotliwości, obciążone przetwornikami piezoceramicznymi powinny pracować poprawnie w całym przedziale rozrzutów parametrów występujących w przetwornikach.

Dla przeprowadzenia pomiarów i zbadania poprawności działania generatorów wielkiej częstotliwości przeznaczonych do wzbudzania przetworników piezoceramicznych trzeba użyć kilkudziesięciu przetworników wzorcowych o zróżnicowanych kombinacjach rozrzutów parametrów. Uzyskanie drogą sortowania przetworników o parametrach granicznych nastręcza duże trudności.

W układzie do badania generatorów wielkiej częstotliwości według wynalazku do wejścia przyłączone są równolegle: kondensatory włączane pierwszym przełącznikiem; obwód pierwszego rezonansu szeregowego zawierający: cewki, włączane do obwodu drugim przełącznikiem, do których jest dołączony szeregowo kondensator i rezystory włączane do obwodu trzecim przełącznikiem oraz obwód drugiego rezonansu szeregowego zawierający połączone szeregowo: cewkę, kondensator i rezystor.

Układ według wynalazku jest równoważny schematowi zastępczemu przetwornika pokazanemu na Pos. 1.

Zaletą sposobu i układu według wynalazku jest zastępowanie, przy badaniach generatorów wielkiej częstotliwości, znacznej liczby przetworników o różnych wariantach rozrzutów parametrów jednym układem elektrycznym, który zapewnia uzyskanie dowolnego wariantu rozrzutu parametrów przez przełączanie wartości elementów dyskretnych L, C, R umieszczonych w układzie symulującym.

Przedmiot wynalazku pokazano w przykładzie wykonania na rysunku fig. 1, który przedstawia schemat elektryczny układu do badania generatorów wielkiej częstotliwości.

Do wejścia układu WE przyłączony jest przełącznik 10, którego drugie wyprowadzenie dołączone jest do jednego z wyprowadzeń kondensatorów 7a, 7b, 7c. Drugie wyprowadzenia kondensatorów7a, 7b, 7c przyłączone są do masy układu. Do wejścia WE podłączony jest również obwód pierwszego obwodu rezonansowego składający się z przełącznika 8, którego drugie wyprowadzenie podłączone jest do wybranych cewek 1a, 1b, 1c, przy czym cewka 1a drugim wyprowadzeniem połączona jest z kondensatorem 2, którego drugie wyprowadzenie połączone jest poprzez trzeci przełącznik 9 z wybranym rezystorem 3a, 3b, 3c. Drugie wyprowadzenia rezystorów 3a, 3b, 3c połączone są do masy układu. Do wejścia układu podłączony jest również obwód szeregowy składający się z cewki 4, kondensatora 5 i rezystora 6, którego drugie wyprowadzenie dołączone jest do masy układu.

Układ według wynalazku stanowi obciążenie dla generatora wielkiej częstotliwości.

Układ ten symulujący przetwornik a zbudowany z elementów dyskretnych ma przebieg charakterystyki impedancji w funkcji częstotliwości dostatecznie zbliżony do tego przebiegu dla przetworników rzeczywistych a przebieg prądu wyjściowego generatora wielkiej częstotliwości w funkcji czasu przy obciążeniu układem symulującym jest dostatecznie zbliżony do tego przebiegu przy obciążaniu generatora przetwornikami rzeczywistymi.

W układzie symulującym skokowej regulacji podlega wartość indukcyjności w obwodzie pierwszego rezonansu szeregowego, wartość rezystancji w obwodzie pierwszego rezonansu szeregowego oraz wartość pojemności statycznej przetwornika.

Zmiana pojemności dokonana przełącznikiem 10 pozwala stwierdzić czy generator wielkiej częstotliwości dostraja się do częstotliwości rezonansu równoległego w szerokim zakresie zmian pojemności, jak to ma miejsce w przypadku rzeczywistych przetworników.

Zmiana indukcyjności i rezystancji przełącznikami 8 i 9 pozwala stwierdzić czy generator dostraja się do rezonansu szeregowego w szerokim zakresie zmian indukcyjności i rezystancji, jak to ma miejsce w przypadku rzeczywistych przetworników.

PL 211 091 B1

Obwód drugiego rezonansu szeregowego jest na stałe włączony do wejścia WE, ponieważ jest istotny podczas sprawdzania parametrów elektrycznych generatora, takich jak dostrojenie do częstotliwości rezonansowych, prąd i napięcie.

Wynalazek jest stosowany przy opracowywaniu i produkcji generatorów wielkiej częstotliwości do sterowania przetworników piezoceramicznych. Wynalazek umożliwia szybkie pomiary parametrów generatorów wielkiej częstotliwości w funkcji wariantów rozrzutów parametrów przetworników.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ do badania generatorów wielkiej częstotliwości zawierający elementy bierne takie jak cewka, kondensator, rezystor i przełącznika, znamienny tym, że do wejścia układu (WE) równolegle przyłączone są trzy kondensatory (7a, 7b, 7c) włączane pierwszym przełącznikiem (10), obwód pierwszego rezonansu szeregowego zawierający włączane do obwodu drugim przełącznikiem (8) trzy cewki (1a, 1b, 1c), do których jest szeregowo dołączony kondensator (2) i trzy rezystory (3a, 3b, 3c) włączane do obwodu trzecim przełącznikiem (9) oraz obwód drugiego rezonansu szeregowego zawierający połączone szeregowo cewkę (4), kondensator (5) i rezystor (6).