SU1271585A1

SU1271585A1 - Генератор ультразвуковых колебаний

Info

Publication number: SU1271585A1
Application number: SU853909106A
Authority: SU
Inventors: Дмитрий Максимович Пономарев; Алексей Владимирович Горячев; Евгений Васильевич Васильев
Original assignee: Горьковский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.А.А.Жданова
Priority date: 1985-06-11
Filing date: 1985-06-11
Publication date: 1986-11-23

Abstract

Изобретение относитс к ультразвуковой технике и может быть использовано при генерации ультразвуковых колебаний дл различных приборов. Цель изобретени - повышение коэффициента полезного действи , стабильности частоты и уменьшение вли ни нагрузки за счет последовательного включени компенсатора с преобразователем . Импульс тока при замыкании контактов в блоке запуска от источника питани проходит на преобразователь и возбуждает его резонансную систему. Отклик резонансной системы из последовательно соединенных преобразовател фильтруетс полосовым фильтром и поступает на вход компаратора нул , выходной сигнал которого управл ет ключом в цепи источника питани преобразовател , так что импульсы тока поступают на преобразователь синхронно с его собственными колебани ми. Это обеспечивает независимость частоты преобразовател от внешних условий. Последовательна схема компенсации собственной реактивности ID преобразовател позвол ет увеличить КПД генератора ультразвуковых колебаний. 2 ил. С

Description

ND

СП

СХ)

ел

Изобретение ОТРЮСИТСЯ к ультразвуковой технике и может быть использовано дл питани различных приборов и инструментов }ia основе резонансных ультразвуковых преобразователей.

Цель изобретени - повышение КПД, стабильности частоты и уменьшение вли ни нагрузки за счет последовательного включени компенсатора с преобразователем.

На фиг. показана схема генератора; на фи1 2 - временные диаграммы работы эле.ментов генератора.

Генератор содержит последовательно соединенные блок 1 запуска, компенсатор 2 и ультразвуковой преобразователь 3, последовате ,1ьпо соединенные по.лосовой фи.льтр 4, вход которого св зан с вьгходом блока 1 запуска, коадпара1Ч)р 5 нул и к;поч 6. Источник 7 п.итани св зан через ключ 6 со входом емкостного компенсатора 2.

В качестве ключа 6 могут быть использованы бкнол рные транзисторы, включенные сх(}.мс с общей базой, но.левые транзисторы с ун авлением но затвору, а больнюй мопиюсти - тнристорные ко.ммутаторы и ламны.

Блок 1 запуска представл ет собой формирователь , вырабатывающий однократный и.мнульс длительностью }ie более ноловины периода собственных колеба} ий преобразовател 3. В качестве блока 1 запуска может быть использован одновнбратор, управл емый от кнопочного пускател .

Компег сатор 2 нредназначен ;|,л компенсации собственной реактивности преобразовател 3 на рабочей частоте. Дл магнитострикционного преобразовател - это емкость, нредназначенна дл комнепсации об.мотки возбуждени . Дл электрострикциониого преобразовател (ньезонпеобразовател ), имеюн1его собственную емкостную реактивность, компенсатор -- индукти1зность. Компенсаци реактивности необходима дл получепи активного входного импеданса преобразовател 3 на рабочей частоте, увеличени КПД блока питани , а также дл уменьннени допо.г|нительных фазовых погрешностей, вносимых электрическим контуром нреобразовател 3 и ею вли ни на рабочую частоту.

Генератор работает следуюишм образом. При замыкании контактов блока 1 запуска импульс тока от источника 7 питани возбуждает резонансную систему.

Отклик резонансной системы преобразовател па запускаюолий токовый импульс, профилированный полосовым фильтром 4, поступает на вход ко.мпаратора 5 нул ((})иг. 2а). Импульсный сигнал с комнаратора 5 (фиг. 26} поступает на ключ 6, формиру импульсы тока в нреобразователе 3 (фиг. 6в) синхронно с его собственны.ми колебани ми . При это.м амплитуда ультразвуковых колебаний растет до тех нор, пока энерги , вносима им 1ульсами тока в преобразователь 3, не будет равна энергии, рассе нной им и наг|)узкой (фиг. 6г).

Изменение собственной резонансной частоты нреобразовател 3, обусловленное прогревом , действием нагрузки и другими мешающими факторами, приводит к тому, что .меьшетс во времени период собственных колебаний преобразовател 3 (фиг. 6а). При этом комнаратор 5 пул фор.мирует импульсные си1-|-:алы }тфавлени ключом 6 из сигналов собственных его колебаний, что обеснечивает резонансный режим возбуждени преобразовател 3. независимо от внешних условий.

Однако чувствительность ко.чнаратора 5

пул высока (единины, доли MB), так что любое изменение нагрузки не позвол ет системе выйти из синхронизма, гарантиру устойчивую и стабильную работу. 0 Применение носледовательной компенсации собственной реактивноети нреобразовател 3 позвол ет значительно увеличить КПД схемы генератора.

Формула им)6рвтени

Генератор у.чьтразвхковых колебаний, соде ржа п.1и и ультразвуковой преобразователь, комненсатор, нолосовой фильтр и источник

1 итани , отличающийс тем, что, с нелью повышени коэффициента но-лезного действи , стабильности частоты и уменьшени вли ни нагрузки, он снабжен ко.мнаратором нул , ключом и блоком запуска, выход которого соединен через компенсатор с ультразвуковым нреобразователем и через полосовой фильтр с компаратором нул , выход которого соединен с управл ющи.м входом ключа, установленным между источником питани и входом ко.мненсатора.

Claims

Формула изобретения

Генератор ультразвуковых колебаний, содержащий ультразвуковой преобразователь, компенсатор, полосовой фильтр и источник питания, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия, стабильности частоты и уменьшения влияния нагрузки, он снабжен компаратором нуля, ключом и блоком запуска, выход которого соединен через компенсатор с ультразвуковым преобразователем и через полосовой фильтр с компараторо.м нуля, выход которого соединен с управляющим входом ключа, установленным между источником питания и входом компенсатора.