SU1679419A1 - Method of determination of parameters of piezoelectric converter - Google Patents
Method of determination of parameters of piezoelectric converter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1679419A1 SU1679419A1 SU894767591A SU4767591A SU1679419A1 SU 1679419 A1 SU1679419 A1 SU 1679419A1 SU 894767591 A SU894767591 A SU 894767591A SU 4767591 A SU4767591 A SU 4767591A SU 1679419 A1 SU1679419 A1 SU 1679419A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- voltage
- parameters
- pulse
- piezo transducer
- excitation pulse
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к технической акустике и может быть использовано при изготовлении и поверке ультразвуковых пьезоэлектрических преобразователей. Цель изобретени - повышение точности контрол параметров пьезопреобразовате- л . Способ заключаетс в возбуждении пье- зопреобразовател двухпол рным импульсом тока и измерении максимального за врем действи возбуждающего импульса напр жени Doна пьезопреобразователе, а также амплитуд Ui, U2, Ua трех первых полуволн напр жени на преобразователе после окончани возбуждающего импульса и определении параметров пьезопреобразовател по формулам , приведенным в описании изобретени . Благодар использованию синусоидальной фермы возбуждающего импульса исключаетс ошибка, вызванна длительностью его фронта у прототипа, а также уменьшаетс ширина спектра измер емого на преобразователе напр жени , что позвол ет применить более точные измерительные приборы. 3 ил. W ЁThe invention relates to technical acoustics and can be used in the manufacture and calibration of ultrasonic piezoelectric transducers. The purpose of the invention is to improve the accuracy of monitoring the parameters of a piezo transducer. The method consists in exciting a piezo transducer with a two-pole current pulse and measuring the maximum voltage of the voltage Do on the piezo transducer during the action of the excitation pulse, as well as the amplitudes Ui, U2, Ua of the first three half-waves of the voltage on the converter after the excitation pulse terminates and determining the parameters of the piezo transducer. given in the specification. Due to the use of a sinusoidal excitation pulse farm, the error caused by the duration of its front in the prototype is eliminated, and the width of the spectrum measured on the voltage converter is reduced, which allows the use of more accurate measuring instruments. 3 il. W Ё
Description
Изобретение относитс к технической акустике и может быть использовано при изготовлении и поверке ультразвуковых пьезоэлектрических преобразователей.The invention relates to technical acoustics and can be used in the manufacture and calibration of ultrasonic piezoelectric transducers.
Цель изобретени - повышение точности контрол параметров пьезопреобразовател .The purpose of the invention is to improve the accuracy of control parameters of the piezotransducer.
На фиг.1 и 2 приведены графики, по сн ющие предлагаемый способ; на фиг.З - структурна схема устройства, реализующего способ.Figures 1 and 2 are graphs illustrating the proposed method; FIG. 3 is a block diagram of a device implementing the method.
Способ контрол параметров пьезопреобразовател заключаетс в следующем. От генератора электрических сигналов на пье- зспреобраэователь подают импульс тока, имеющий форму одного периода синусоидыA method for monitoring the parameters of a piezo transducer is as follows. From the generator of electrical signals to the piezoelectric converter serves a current pulse, having the form of one period of a sinusoid
(фиг.1 а), длительность которого равна периоду собственных колебаний пьезопреобразовател .(Fig.1 a), the duration of which is equal to the period of natural oscillations of the piezotransducer.
На обкладках преобразовател в течение длительности импульса тока образуетс косинусоидальное напр жение (интеграл тока на физической емкости преобразовател ). По окончании входного импульса продолжаютс свободные собственные колебани преобразовател и возбуждаетс синусоидальное затухающее напр жение (фиг.1 б), амплитуда которого убывает по закону е . Измер ют максимальное напр жение U0 на преобразователе во врем действи возбуждающего импульса и амплитуды Ui, U2. Ua трех первых полуволн своON VI ЮOn the plates of the converter, a cosine voltage (current integral on the physical capacity of the converter) is formed during the current pulse duration. At the end of the input pulse, free natural oscillations of the converter continue and a sinusoidal damped voltage is induced (Fig. 1b), the amplitude of which decreases according to the law e. The maximum voltage U0 at the transducer is measured during the action of the excitation pulse and the amplitude Ui, U2. Ua the first three half-waves of its own VI VI
4 Ю4 S
бодных колебаний напр жени на преобразователе , по которым определ ют параметры пьезопреобразовател . Коэффициент электромеханической св зи К определ ют по формулеvoltage fluctuations on the transducer, which determine the parameters of the piezoelectric transducer. The coefficient of electromechanical communication K is determined by the formula
и0+Ыu0 + s
(1-Д).(1-D).
При небольшом затухании за период собственных колебаний Т0With a small attenuation during the period of natural oscillations T0
(). где 5Т0 - затухание за период собственных колебаний () where 5Т0 - attenuation for the period of natural oscillations
U124J1-U2, U32 I U2 I- U3 I.U124J1-U2, U32 I U2 I- U3 I.
Поправка А, котора учитывает отличие возбуждающего импульса от пр моугольного меандра, численно рассчитана дл значений коэффициента электромеханической св зи К в пределах 0,1-0,65 и ,8 и в виде семейства кривых изображена на фиг.2. Преобразователи с параметрами, выход щими за указанные пределы, практически не встречаютс . Она также аппроксимируетс выражениемAmendment A, which takes into account the difference between the excitation pulse and the square meander, is numerically calculated for the values of the electromechanical coupling coefficient K in the range of 0.1–0.65 and, 8 and is shown as a family of curves in FIG. Transducers with parameters that go beyond these limits are practically not encountered. It is also approximated by the expression
0,0550.055
A Y(0,68-k)-K-fO,01 гдеA Y (0.68-k) -K-fO, 01 where
к 0,017to 0.017
14,43d10 14.43d10
Емкость преобразовател С можно получить , измерив экстремальное напр жение Dos дл случа , когда вместо пьезопреобразовател включен эталонный конденсатор с емкостью Сэ.The capacitance of converter C can be obtained by measuring the extreme voltage Dos for the case when the reference capacitor with capacitance Се is connected instead of the piezoelectric transducer.
Сэ Уоэ Сп- Sae Wae Sp-
Напр жение генератора 1 синусоидальных колебаний (фиг.З) подключают на вход логической схемы 2. Последн пропускает на выход одиночные периоды си ну сои дал ьного напр жени , между которыми имеютс паузы во много раз большей длительности (такой, что затухающие свободные колебани полностью прекращаютс ). Вырезанный импульс подают на усилитель 3 тока. ВThe voltage of the oscillator 1 of sinusoidal oscillations (Fig. 3) is connected to the input of logic circuit 2. The latter transmits to the output single periods of the solenoid voltage to the voltage, between which there are pauses many times longer ). The cut pulse is fed to the amplifier 3 current. AT
держатель 4 включают или вставл ют исследуемый пьезопреобразователь 5. Реакцию,. т.е. напр жение на пьезопреобразователе, наблюдают и измер ют с помощью осциллографа 6.the holder 4 includes or inserts the piezo transducer under study 5. React ,. those. the voltage on the piezoelectric transducer is monitored and measured using an oscilloscope 6.
Ф о р м у л а и з о б р ет е н и F o rumlula and z o breetn
Способ определени параметров пьезопреобразовател , заключающийс в подаче на него двухпол рного возбуждающего импульса тока с длительностью каждой полуволны То/2, где Т0 - период собственных колебаний пьезопреобразовател , и измерении на пьезопреобразователе максимального значени напр жени UOBO врем действи возбуждающего импульса, а такжеThe method of determining the parameters of the piezotransducer, which consists in supplying a two-pole excitation current pulse with the duration of each half-wave To / 2, where T0 is the period of natural oscillations of the piezotransducer, and measuring the maximum value of the voltage UOBO for the duration of the excitation pulse, as well as
амплитудных значений Ui, U2, Ua трех первых полуволн напр жени на пьезопреобразователе после окончани возбуждающего импульса, отличающийс тем, что, с целью повышени точности, возбуждающийthe amplitude values Ui, U2, Ua of the first three half-waves of the voltage on the piezoelectric transducer after the end of the exciting pulse, characterized in that, in order to improve the accuracy,
импульс тока имеет синусоидальную формуcurrent pulse is sinusoidal
г Т0, а коэффициi TO sin при Оr T0 and TO sin coefficient at O
1о1o
3535
ент электромеханической св зи К и коэффи- циент затухани б определ ют по формуламThe electromechanical coupling K and the attenuation coefficient b are determined by the formulas
К УтггK Utgg
Uo+UiUo + Ui
(1-А);(1-A);
Увеличение точности при контроле параметров пьезопреобразовател достигаетс , во-первых, за счет того, что при использовании синусоидального возбуждающего импульса отсутствует присуща прототипу ошибка, вызванна конечной длительностью фронта возбуждающего импульса , во-вторых, синусоидальный возбуждающий импульс .имеет более узкий частотный спектр, что позвол ет использовать более точную измерительную аппаратуру .The increase in accuracy when controlling the parameters of the piezoelectric transducer is achieved, firstly, due to the fact that when using a sinusoidal excitation pulse, there is no inherent error in the prototype caused by the finite duration of the front of the excitation pulse, secondly, the sinusoidal excitation pulse has a narrower frequency spectrum, which allows Do not use more accurate measuring equipment.
AJ12 -.ч AJ12 -.h
d )где )2; U2-U3 ;d) where) 2; U2-U3;
и; (and; (
(аб8 -k) к +0,01 -aio o.oss,(ab8 -k) to +0,01 -aio o.oss,
v 0.017v 0.017
Ix -/Yf Ix - / Yf
14,43OT° дТ0 затухание за период.14.43OT ° dT0 attenuation over the period.
Фиг.11
-5 §Г-5 §G
OJOj
I4I4
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894767591A SU1679419A1 (en) | 1989-10-16 | 1989-10-16 | Method of determination of parameters of piezoelectric converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894767591A SU1679419A1 (en) | 1989-10-16 | 1989-10-16 | Method of determination of parameters of piezoelectric converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1679419A1 true SU1679419A1 (en) | 1991-09-23 |
Family
ID=21483882
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894767591A SU1679419A1 (en) | 1989-10-16 | 1989-10-16 | Method of determination of parameters of piezoelectric converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1679419A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2492491C2 (en) * | 2011-09-13 | 2013-09-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Элпа" с опытным производством" (ОАО "НИИ "Элпа") | Method of determining parameters of piezo-equipment products |
-
1989
- 1989-10-16 SU SU894767591A patent/SU1679419A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Материалы пьезокерамические, Методы испытаний, ГОСТ 12370-80, п. 7, с. 7. Авторское свидетельство СССР № 481119.кл. Н 03 L 3/00, 1972. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2492491C2 (en) * | 2011-09-13 | 2013-09-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Элпа" с опытным производством" (ОАО "НИИ "Элпа") | Method of determining parameters of piezo-equipment products |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1679419A1 (en) | Method of determination of parameters of piezoelectric converter | |
Baboux et al. | Interferometric measurements of transient ultrasonic fields. application to hydrophone calibration | |
RU2144284C1 (en) | Method for calibration of reversible piezoelectric transducer and device which implements said method | |
SU716135A1 (en) | Method of non-destructive quality control of piezoelements | |
SU1509756A1 (en) | Method of measuring duration of pulses of periodic pulse sequence | |
SU1755170A1 (en) | Method and device for determining radiation impedance of piezoceramic transducer | |
SU657334A1 (en) | Autocirculation ultrasound velocity meter | |
SU1244581A1 (en) | Device for testing electroacoustical transducers | |
SU857850A1 (en) | Ultrasonic thickness meter | |
SU842567A1 (en) | Ultrasonic method of multi-layer article quality control | |
SU1146592A1 (en) | Method of measuring elastic vibration absorption coefficient | |
SU1229675A1 (en) | Echo-pulse method of measuring coefficient of ultrasound attenuation | |
SU1679356A1 (en) | Method for determining cavitation strength of liquid | |
RU2080593C1 (en) | Device measuring physico-mechanical parameters of medium | |
SU1310712A1 (en) | Method of determining coefficient of mechanical damping of piezoelectric transducers | |
SU987394A2 (en) | Ultrasonic flow meter | |
SU964525A2 (en) | Ultrasonic measuring device | |
SU1499275A1 (en) | Method of measuring duration of pulses of periodic pulse sequence | |
SU1427225A1 (en) | Method of determining internal friction of materials | |
SU626409A1 (en) | Method of measuring electromechanical coupling factor of ultrasonic piezoelectric transducers | |
SU989384A1 (en) | Vibration viscometer having automatic reduction of measured viscosity to predetermined temperature | |
SU894605A1 (en) | Piezotransducer amplitude-frequency characteristic meter | |
SU864593A1 (en) | Method of absolute graduating of acoustoelectric transducer | |
SU970166A1 (en) | Device for registering article dynamic characteristics | |
SU1262443A1 (en) | Method of determining delay time of non-inverting elements |