SU1755170A1 - Method and device for determining radiation impedance of piezoceramic transducer - Google Patents

Method and device for determining radiation impedance of piezoceramic transducer Download PDF

Info

Publication number
SU1755170A1
SU1755170A1 SU894755489A SU4755489A SU1755170A1 SU 1755170 A1 SU1755170 A1 SU 1755170A1 SU 894755489 A SU894755489 A SU 894755489A SU 4755489 A SU4755489 A SU 4755489A SU 1755170 A1 SU1755170 A1 SU 1755170A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
frequency
converter
transformer
bridge
output
Prior art date
Application number
SU894755489A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Сергеевич Химунин
Original Assignee
Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт токов высокой частоты им.В.П.Вологдина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт токов высокой частоты им.В.П.Вологдина filed Critical Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт токов высокой частоты им.В.П.Вологдина
Priority to SU894755489A priority Critical patent/SU1755170A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1755170A1 publication Critical patent/SU1755170A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Description

либо определить экспериментально Оба эти услови   вл ютс  следствием трудностей непосредственного измерени  высокочастотного тока в последовательной ветвм эквивалентной схемы преобразовател . Кроме того указанный способ требует устранени  вредного вли ни  многократных отражений о контролируемом объеме, что либсГограничивает диапазон рабочих частот о бластью fo S 0 МГц, либо конструктивно усложн ет измерительную камеру Оба этих услови   вл ютс  следствием непрерывного режима возбуждени  преобразовател .or experimentally determined. Both of these conditions are due to the difficulty of directly measuring the high frequency current in a serial branch of an equivalent converter circuit. In addition, this method requires the elimination of the adverse effect of multiple reflections on the monitored volume, which limits the operating frequency range to about 0 MHz or complicates the measuring chamber. Both of these conditions are a result of the continuous drive mode of the converter.

Известен также способ, предназначенный дл  ультразвукового измерени  плотности жидкостейThere is also known a method for ultrasonic measuring the density of liquids.

Согласно данному способу измер ема  величина также св зана с удельным акустическим сопротивлением среды, однако при его использовании импульсный режим возбуждени  и приема ультразвуковых колебаний позвол ет принципиально полностью устранить погрешности измерени , обусловленные многократными отражени ми.According to this method, the measured value is also related to the specific acoustic impedance of the medium; however, using it, the pulsed mode of excitation and reception of ultrasonic oscillations makes it possible to completely eliminate measurement errors caused by multiple reflections.

К недостаткам этого способа относитс , неопределенность численного значени  рабочей частоты за счет видеоимпульсного режима возбуждени  толстого излучающего пьезопреобразовател  и возникновение трудноучитываемых погрешностей при ры числении искомого параметра. Эти погрешности снижают результирующую точность измерени  из-за необходимости учета Е окончательном выражении времени распространени  видеоимпульса в пьезомате- риале толстого излучател  (нелинейное и частотнозависимое поглощение высокочастотных компонент в спектре исходного ви- деоимпульса неизбежно приводит к зат гиванию рабочего фронта и, как следствие, к погрешност м определени  временного интервала, обусловленным волюнтаризмом выбора уровней отсечки рабочий фронтов)The disadvantages of this method include the uncertainty of the numerical value of the operating frequency due to the video pulse excitation mode of the thick emitting piezotransducer and the occurrence of difficult-to-read errors when ry the number of the desired parameter. These errors reduce the resulting measurement accuracy due to the need to take into account E the final expression of the propagation time of the video impulse in the piezo-material of the thick emitter (nonlinear and frequency-dependent absorption of the high-frequency components in the spectrum of the original video impulse leads to the pulling of the working front and, as a result, to an error m determine the time interval due to the voluntarism of the choice of cutoff levels of the worker fronts)

Кроме того, известен способ дл  измерени  акустического сопротивлени , по которому пьезопреобразователи включают по крайней мере в два смежных обеспечивающих положительную обратную св зь плечи моста, а цепь отрицательной обратной св зи через трансформатор в другую диагональ моста, причем искомое акустическое сопротивление определ ют путем фиксации изменени  частоты электрических колебаний генератора с мостовой схемой самовозбуждени , вызываемых изменением входного сопротивлени  пьезопреобразователей при взаимодействии их с контролируемой средой . Чувствительность способа к изменению измер емого акустического сопротивлени  суа1ественно превышает чувствительность описанных способов. Способ обладает также высокой помехозащмщенностью и обеспечивает возможность измерени  акустических сопротивлений в широком диапазоне их изменени , что обусловлено мостовым методом измерени , Однако этот способ работоспособенIn addition, a method for measuring acoustic impedance is known, in which piezoelectric transducers include at least two adjacent positive feedback shoulders of a bridge, and a negative feedback circuit through a transformer to another diagonal of the bridge, and the desired acoustic resistance is determined by fixing the change frequency of electric oscillations of a generator with a bridge self-excitation circuit, caused by a change in the input resistance of piezo transducers when interacting with them ntroliruemoy environment. The sensitivity of the method to changes in the measured acoustic impedance naturally exceeds the sensitivity of the methods described. The method also has high noise immunity and makes it possible to measure acoustic impedances in a wide range of their variation due to the bridge measurement method. However, this method is operational.

0 только в том случае, если исходна  частота самовозбуждени  ниже частоты механического резонанса преобразоватепей, сопротивление которых должно иметь емкостный характер. Кроме того, непрерывный режим0 only if the initial self-excitation frequency is lower than the mechanical resonance frequency of the transducers, the resistance of which must be capacitive in nature. In addition, continuous mode

5 работы генератора с мостовой схемой самовозбуждени  не исключает многократное отражение в контролируемой среде5 generator operation with a bridge self-excitation circuit does not exclude multiple reflection in a controlled environment

Наиболее близок к предлагаемому способ измерени  сопротивлени  излучени Closest to the proposed method of measuring radiation resistance

0 пьезопреобразовател , формально реализующий мостовой метод измерени  на частоте , строго совпадающей с частотой механического резонанса исследуемого преобразовател ,0 piezo transducer, formally implementing the bridge method of measurement at a frequency that strictly coincides with the mechanical resonance frequency of the transducer under study,

5 Согласно известному способу дл  измерени  сопротивлени  излучени  определ ют численное значение активной компоненты высокочастотного тока, протекающего в последовательной ветви иссле0 дуемого преобразовател , статическую емкость которого компенсируют на рабочей частоте параллельно включенной индуктивности , а также определ ют численное значение высокочастотного напр жени  на5 According to a well-known method for measuring the radiation resistance, the numerical value of the active component of the high-frequency current flowing in the serial branch of the converter being investigated is determined, the static capacitance of which is compensated at the operating frequency of the inductance connected in parallel, and the numerical value of the high-frequency voltage is also determined

5 преобразователе и по полученным данным непосредственно рассчитывают искомое сопротивление излучени .5 and the data obtained directly calculate the desired radiation resistance.

Исследуемый преобразователь S с компенсирующей индуктивностью L сое0 динен с одним из концов двухтактной первичной обмотки трансформатора Тр, другой конец которой соединен с переменным конденсатором С Средн   точка первичной обмотки трансформатора соединена сThe converter S under study with a compensating inductance L is connected to one of the ends of the two-stroke primary winding of the transformer Tr, the other end of which is connected to the variable capacitor C The average primary winding point of the transformer is connected to

5 генератором высокой частоты и высокочастотным вольтметром V. Вторична  одно- такгна  обмотка трансформатора Тр соединена с высокочастотным детектором D и через балансный усилитель посто нного5 by a high-frequency generator and a high-frequency voltmeter V. A secondary single-winding transformer Tp is connected to a high-frequency detector D and through a balanced constant amplifier

0 тока с измерителем тока А0 current with current meter A

Измерение сопротивлени  излучени  в соответствии с известным способом осуществл ют следующим образом. Излучающий пьезопреобразователь возбуждают на ра5 бочей частоте высокочастотным напр жением от выходного каскада генератора, численное значение высокочастотного напр жени  которого отсчитывают по показани м высокочастотного вольтметра. При jrroM на вторичной обмотке трансформатораMeasurement of the radiation resistance in accordance with a known method is carried out as follows. The radiating piezoelectric transducer is excited at the working frequency by a high-frequency voltage from the output stage of the generator, the numerical value of the high-frequency voltage of which is counted according to the indications of the high-frequency voltmeter. When jrroM on the secondary winding of the transformer

индуцируетс  высокочастотное напр жение , пропорциональное активной компоненте высокочастотного тока в последовательной ветви эквивалентной схемы исследуемого преобразовател , поскольку его статическа  емкость компенсирована на рабочей частоте соответствующей параллельной индуктивностью. Это высокочастотное напр жение детектируетс , посто нна  составл юща  усиливаетс  и регистрируетс  измерителем тока, предварительно проградуироваиным с помощью набора безреактивных резисторов. Дл  устранени  паразитных компонент блуждающих токов (главным образом, на сердечник трансформатора) регулировкой емкости переменного конденсатора о первичной обмотке трансформатора предварительно обеспечивают нулевое показание измерител  тока в отсутствии исследуемого преобразовател  и компенсирующей индуктивности . Искомое сопротивление излучени  определ етс  численными значени ми высокочастотного напр жени  и высокочастотного тока при нагрузке исследуемого преобразовател  рабочей средой: Rs V/I.induces a high-frequency voltage proportional to the active component of the high-frequency current in the series branch of the equivalent circuit of the converter under study, since its static capacitance is compensated at the operating frequency by a corresponding parallel inductance. This high-frequency voltage is detected, the constant component is amplified and recorded with a current meter, previously calibrated with a set of non-reactive resistors. To eliminate the parasitic components of stray currents (mainly on the transformer core), adjusting the capacitance of the variable capacitor on the primary winding of the transformer preliminarily provides a zero reading of the current meter in the absence of the converter being investigated and compensating inductance. The radiation resistance sought is determined by the numerical values of the high-frequency voltage and high-frequency current under the load of the converter under study by the working medium: Rs V / I.

Однако известный способ измерени  реализует мостовой компенсационный метод только дл  предварительной операции установки нулевого значени  паразитных токовых компонент, а сама процедура измерени  включает в себ  последовательность операций, характеризующих пр мой способ измерени  сопротивлени  по численным значени м тока и напр жени . Именно поэтому, несмотр  на формальное совпадение структурной схемы измерител  сопротивлени  излучени  по рассмотренному способу с известными мостовыми компенсационными измерител ми, высокочастотный трансформатор в таком измерителе принципиально не устран ет впи ни  синфазных помех (т.е. не  вл етс  элементооб- разующим звеном измерительной или возбуждаемой диагонали моста) и  вл етс  по сути только трансформатором тока. Другим недостатком способа, обусловленным непрерывным режимом возбуждени  преобразовател ,  вл ютс  указанные погрешности , обусловленные многократными отражени ми в объеме рабочей среды.However, the known measurement method implements a bridge compensation method only for a preliminary operation of setting the zero value of the parasitic current components, and the measurement procedure itself includes a sequence of operations characterizing the direct method of measuring resistance by numerical values of current and voltage. That is why, despite the formal coincidence of the structural scheme of the radiation resistance meter according to the considered method with known bridge compensation meters, the high-frequency transformer in such a meter does not fundamentally eliminate the appearance of common mode interference (i.e., it is not an element that forms a measuring link or an excitation element bridge diagonal) and is essentially only a current transformer. Another disadvantage of the method due to the continuous drive mode of the converter is the indicated errors due to multiple reflections in the volume of the working medium.

Таким образом, недостатками известного способа  вл ютс  неустраненные случайные погрешности измерени , возникающие при воздействии синфазной помехи , а также сочетание случайных и систематических погрешностей из-за многократных отражений.Thus, the disadvantages of this method are unresolved random measurement errors arising from the influence of common mode interference, as well as a combination of random and systematic errors due to multiple reflections.

Аналогичные недостатки имеет и устройство , реализующее известный способ. Эти недостатки обусловлены схемой включени  высокочастотного трансформатора,Similar disadvantages has a device that implements a known method. These disadvantages are due to the inclusion of a high-frequency transformer,

не обеспечивающей подавление синфазных помех и, соответственно, вызывающей по вление дополнительных случайных погрешностей, а также соединением генератора непрерывных высокочастотныхnot providing common mode interference suppression and, accordingly, causing the appearance of additional random errors, as well as connecting a continuous high-frequency generator

0 колебаний с исследуемым пьезопреобра- зователем через измерительный трансформатор тока, что вызывает по вление дополнительных систематических и случайных погрешностей из-за многократных от5 ражений, привод щих к вариаци м отсчета искомого сопротивлени  излучени .0 oscillations with the piezoelectric transducer under study through a measuring current transformer, which causes the appearance of additional systematic and random errors due to repeated reflections leading to variations in the reference of the desired radiation resistance.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  за счет исключени  случайных и систематических погрешностей.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by eliminating random and systematic errors.

0 Поставленна  цель достигаетс  реализацией мостового компенсационного метода измерени , по которому акустически нагруженный рабочей средой (или ее импе- дансным эквивалентом) исследуемый пье5 зопреобрззователь с компенсирующей индуктивностью возбуждают в квазистационарном радиоимпульсном режиме, дл  чего преобразователь включают в одно плечо высокочастотного моста, в другое плечо ко0 торого включают градуированный переменный резистор, возбуждают диагональ питани  моста на рабочей частоте преобразовател  зондирующими радиоимпульсами с пр моугольной огибающей, длительность0 The goal is achieved by the implementation of a bridge compensation method of measurement, according to which an acoustically loaded working medium (or its impedance equivalent) is used to test a piezable transducer with a compensating inductance in a quasi-stationary radio pulse mode, for which the transducer is connected to one shoulder of a high-frequency bridge, to another shoulder of a high-frequency radio frequency pulse. Secondly, they include a graduated variable resistor, excite the diagonal of the bridge power supply at the operating frequency of the transducer by radio probing a rectangular pulse envelope duration

5 которых выбирают из услови  квазистацмо- нарности режима и отсутстви  в этом временном интервале первого отраженного сигнала в объеме рабочей среды (или в объеме ее импедансного эквивалента), а пери0 од повторени  выбирают из услови  полного затухани  в нем многократно отраженных сигналов, регистрируют форму высокочастотного напр жени  (или высокочастотного тока) в измерительной диаго5 нали моста при изменении рабочей частоты в окрестност х частоты резонанса преобразовател , а также при изменении величины компенсирующей индуктивности и сопротивлени  градуированного резистора, от0 счет которого, численно равный искомому сопротивлению излучени , снимают в момент достижени  баланса при минимуме высокочастотного напр жени  (или тока) в установившемс  участке зондирующего5 of which are chosen from the condition of quasi-static mode and the absence in this time interval of the first reflected signal in the volume of the working medium (or in the volume of its impedance equivalent), and the repetition period is chosen from the condition of full attenuation in it of multiple-reflected signals, register the form of high-frequency voltage (or high frequency current) in the measuring diagonal of the bridge when the operating frequency is changed in the vicinity of the resonant frequency of the converter, as well as when the compensating inductive spine and the resistance graded resistor m0 through which is numerically equal to the desired resistance to radiation is removed at the time to achieve a balance with a minimum of high-frequency voltage (or current) in the steady portion of the probe

5 сигнала дл  наименьшего из всех полученных значений отсчетов5 signals for the smallest of all sample values received

В соответствии с поставленной целью в устройстве, реализующем предлагаемый способ, содержащем нерезонансный высокочастотный трансформатор, вход щий вIn accordance with the intended purpose, a device that implements the proposed method, comprising a non-resonant high-frequency transformer included in

состав компенсационного измерительного моста, исследуемый пьезопреобразователь с параллельно включенной компенсирующей индуктивностью соединен с одним из концов двухтактной вторичной обмотки трансформатора, другой конец которой соединен с градуированным переменным резистором , причем средн   точка двухтактной обмотки соединена с усилителем напр жени  (или тока), вход которого согласован по импедансу с индуктивным сопротивлением вторичной обмотки, а выход усилител  соединен с входом регистратора баланса моста , хронирующий вход которого соединен с одним из выходов хронизатора, причем другой его выход подключен к генератору строб-импульса, соединенного последовательно через генератор радиоимпульсов и согласующий каскад с первичной обмоткой трансформатора.the composition of the compensation measuring bridge, the piezotransducer under investigation, with the compensating inductance connected in parallel, is connected to one of the ends of the push-pull secondary winding of the transformer, the other end of which is connected to a graduated variable resistor, and the middle point of the push-pull winding is connected to a voltage amplifier (or current) whose input is matched impedance with inductive resistance of the secondary winding, and the output of the amplifier is connected to the input of the bridge balance recorder, timing input otorrhea connected to one of outputs hronizatora, and its other output is connected to a strobe pulse generator connected in series across the RF pulse generator and the matching stage to the primary winding of the transformer.

С целью линеаризации измерительной характеристики и исключени  дополнительных погрешностей, обусловленных конечной добротностью компенсирующего кот ра, компенсирующа  индуктивность в предлагаемом устройстве может быть соединена с Q-умножителемIn order to linearize the measurement characteristic and eliminate additional errors due to the final Q-factor of the compensating cat, the compensating inductance in the proposed device can be connected to a Q-multiplier.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ.The drawing shows the block diagram of the device that implements the proposed method.

Устройство дл  реализации предлагаемого способа содержит нерезонансный высокочастотный трансформатор 1, вход щий в состав компенсационного измерительного моста, одно плечо которого образовано первой (по схеме) половиной двухтактной вторичной обмотки трансформатора W2, соединенной с параллельно включенными исследуемым пьезопреобразователем 2 и компенсирующей индуктивностью 3. Лева  половина вторичной обмотки соединена с градуированным переменным резистором 4 (последовательно с переменным резистором 4 могут включатьс  калиброванные посто нные резисторы).A device for implementing the proposed method contains a non-resonant high-frequency transformer 1, which is part of a compensation measuring bridge, one arm of which is formed by the first (according to the scheme) half push-pull secondary winding of a transformer W2 connected to parallel-connected test piezotransducer 2 and compensating inductance 3 left. the windings are connected to a graduated variable resistor 4 (in series with the variable resistor 4, a calibrated s permanent resistors).

Средн   точка двухтактной обмотки трансформатора соединена с усилителем 5 напр жени , входной каскад которого выполнен на полевом транзисторе МОП-структуры по схеме с общим истоком и имеет существенно больший входной импеданс по сравнению с индуктивным импедансом вторичной обмотки трансформатора. Выход усилител  подключен к сигнальному входу регистратора 6 баланса моста, хронизирую- щий вход которого соединен с одним из выходов хронизатора 7, определ ющим частоту повторени  радиоимпульсов, Другой выход хро изатора подключен к генератору 8 строб-импулсов, обеспечивающему изменение длительности строб-импульса (и, соответственно , радиоимпульса) в пределах 15-150 мкс. Выход генератора строб-импульса соединен с входом генератора 9 радиоимпульсов , выполненного на полевых транзисторах по схеме генератора ударного возбуждени  с подпиткой задающего контура высокочастотного напр жени  положительной обратной св зи, формирующейThe midpoint of a push-pull transformer winding is connected to a voltage amplifier 5, the input stage of which is made on the MOS-structure field-effect transistor according to the common source circuit and has a significantly higher input impedance compared to the inductive impedance of the secondary winding of the transformer. The output of the amplifier is connected to the signal input of the bridge balance recorder 6, the timing input of which is connected to one of the outputs of the chroniser 7, which determines the frequency of the radio pulse, the other output of the chromator is connected to the strobe pulse generator 8, which provides a change in the strobe pulse duration (and , respectively, radio pulse) within 15-150 μs. The output of the strobe-pulse generator is connected to the input of the generator 9 of radio pulses, performed on field-effect transistors according to the scheme of a shock excitation generator with feed of the driving circuit of the high-frequency voltage of the positive feedback forming

0 плоскую вершину радиоимпульса Выход генератора радиоимпульсов соединен с первичной обмоткой трансформатора через согласующий каскад 10 с пентодной характеристикой (генератор тока), выходное со5 противление которого значительно превышает диапазон.0 flat top of the radio pulse The output of the radio pulse generator is connected to the primary winding of the transformer via matching stage 10 with a pentode characteristic (current generator), the output co5 resistance of which significantly exceeds the range.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При включении напр жени  питани When power is turned on

0 хроыизатор 7 начинает вырабатывать последовательность хроиизирующих импульсов . Хронизирующие импульсы с одного из выходов хронизатора поступают на вход генератора 8 строб-импульсов, который начм5 нает выдавать пр моугольные импульсы отрицательной пол рности, запускающие генератор 9 радиоимпульсов. С выхода последнего радиоимпульсы с частотой заполнени  в окрестност х рабочей астоты0 Chroiser 7 begins to produce a sequence of pulse pulses. The timing pulses from one of the outputs of the chronizator are fed to the generator input of 8 strobe pulses, which initially produce negative-polarity pulses that trigger the generator of 9 radio pulses. From the last output, radio pulses with a frequency of filling in the vicinity of the working frequency

0 исследуемого пьезопреобразовател  2 поступают на согласующий каскад 10 и далее на первичную обмотку высокочастотного трансформатора 1. Информационный сигнал со средней точки вторичной обмотки0 of the piezotransducer 2 under study is fed to the matching cascade 10 and then to the primary winding of the high-frequency transformer 1. Information signal from the midpoint of the secondary winding

5 трансформатора усиливаетс  высокочастотным усилителем 5 напр жени  (или тока) и поступает на сигнальный вход регистратора 6. на хронизирующий вход которого подаетс  запускающий сигнал с другого выхода5 the transformer is amplified by a high-frequency voltage amplifier (or current) and is fed to the signal input of the recorder 6. The timing input of which is given a trigger signal from another output

0 хронизатора. Наблюда  за формой зондирующего сигнала на выходе регистратора 6, последовательной регулировкой частоты заполнени  радиоимпульсов градуированного переменного резистора, соединенного с0 chronizator. Observe the shape of the probing signal at the output of the recorder 6, sequentially adjusting the frequency of filling the radio pulses of a graduated variable resistor connected to

5 одним из концов вторичной обмотки трансформатора 1, а также переменной компенсирующей индуктивности 3, включенной параллельно с преобразователем 2 л соединенной с другим концом вторичной обмот0 ки, обеспечивают минимальную амплитуду установившейс  части зондирующего сигнала , причем отсчет сопротивлени  со шкалы градуированного переменного резистора 4, численно равный искомому сопро5 тмвлению излучени , снимают в момент достижени  баланса моста при минимуме высокочастотного напр жени  (или тока) в установившемс  участке зондирующего сигнала дл  наименьшего из всех полученных значений отсчетов.5 one of the ends of the secondary winding of the transformer 1, as well as a variable compensating inductance 3 connected in parallel with a 2 l converter connected to the other end of the secondary winding, provide the minimum amplitude of the steady-state part of the probe signal, the resistance reading from the scale of the graduated variable resistor 4 numerically equal to the desired radiation resistance is taken at the moment when the balance of the bridge is reached with a minimum of high-frequency voltage (or current) in the steady-state region of the probing its signal for the smallest of all sample values obtained.

Изобретение обеспечивает устранение случайных погрешностей измерени  за счет применени  мостового компенсационного моста, нечувствительного к синфазным помехам . Это имеет решающее значение при измерении сопротивлени  излучени  датчиков ультразвуковых диагностических приборов с пьезокерамическими элементами, поскольку в отличие от известного способа, по которому измерени  осуществл ют на высоких уровн х напр жени  и тока, предлагаемый способ особенно пригоден дл  измерений при низких уровн х возбуждаемого напр жени , при которых еще не сказываетс  нелинейный характер потерь пьезокерамических преобразователей и функции от амплитуды высокочастотного напр жени  The invention provides the elimination of random measurement errors due to the use of a bridge compensation bridge that is insensitive to common mode noise. This is of crucial importance when measuring the radiation resistance of sensors of ultrasonic diagnostic devices with piezoceramic elements, since, unlike the known method by which measurements are made at high voltage and current levels, the proposed method is especially suitable for measurements at low levels of excited voltage for which the nonlinear nature of the loss of piezoceramic transducers and functions of the amplitude of the high-frequency voltage still does not affect

Кроме того, изобретение позвол ет устранить случайные и систематические по- грешности измерени  за счет применени  радиоимпульсного квазистационарного метода возбуждени  и регистрации с параметрами , исключающими возмущающее вли ние на результаты измерени  диффуз- ных или случайно организованных многократных отражений в объеме рабочей среды (или ее импедансного эквивалента).In addition, the invention eliminates random and systematic measurement errors through the use of a radio-pulse quasi-stationary excitation and recording method with parameters that exclude a disturbing effect on the measurement results of diffuse or randomly organized multiple reflections in the working environment (or its impedance equivalent). ).

Claims (1)

1. Способ определени  сопротивлени  излучени  пьезокерамического преобразовател , заключающийс  в высокочастотном возбуждении преобразовател  при скомпенсированной его статической емкости и регистрации результатов измерений, о т л и- чающийс  тем, что, с целью повышени  точности за счёт уменьшени  синфазных и интерференционных помех, балансируют мостовую измерительную схему калиброванным резистором и изменением режимов компенсации статической емкости преобразовател , причем возбуждение преобразовател  осуществл ют радиоимпульсами с пр моугольной огибающей, длительность и период повторени  tn которых выбирают из услови 1. A method for determining radiation resistance of a piezoelectric transducer, consisting in high-frequency excitation of a transducer with its static capacitance compensated and recording of measurement results, due to the fact that, in order to improve accuracy by reducing in-phase and interference interference, the bridge measuring circuit a calibrated resistor and a change in the compensation modes of the static capacitance of the converter, and the converter is excited by a radio pulse s with a rectangular envelope, duration and repetition period tn conditions are selected from ,, tn to,tn to, где Q -добротность нагруженного преобразовател ;where Q is the Q-factor of the loaded converter; f- рабоча  частота;f- working frequency; Z - характеристический размер объема рабочей среды;Z is the characteristic size of the working environment; с - скорость ультразвука в среде;c is the ultrasound velocity in the medium; t0 - минимальное врем  затухани  всех отраженных сигналов в объеме рабочей среды ,t0 is the minimum decay time of all reflected signals in the working environment, а сопротивление излучени  определ ют по значению переменного резистора при балансе измерительного моста,and the radiation resistance is determined by the value of the variable resistor at the balance of the measuring bridge, 2Устройство дл  определени  сопротивлени  излучени  пьезокерамического преобразовател , содержащее высокочастотный генератор, высокочастотный трансформатор и индуктивность, выводы которой соединены с клеммами дл  подключени  пьезокерамического преобразовател , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности за счет уменьшени  синфазных и интерференционных помех, в него введены калиброванный переменный резистор , последовательно соединенные усилитель напр жени  и регистратор баланса моста, последовательно соединенные хро- низатор и генератор строб-импульсов, а также согласующий каскад, причем выход высокочастотного генератора соединен через согласующий каскад с первичной обмоткой трансформатора, вторична  обмотка которого выполнена двухтактной, а средн   точка соединена с входом усилител  напр жени , один конец вторичной обмотки трансформатора соединен с калиброванным переменным резистором, а другой конец обмотки соединен с незаземленным выводом индуктивности, второй выход хро- низатора соединен с синхровходом регистратора баланса моста, а выход генератора строб-импульсов соединен с входом высокочастотного генератора.2. A device for determining the radiation resistance of a piezoceramic converter containing a high frequency generator, a high frequency transformer and inductance, the terminals of which are connected to terminals for connecting a piezo ceramic converter, characterized in that, in order to improve accuracy by reducing the common-mode and interference interference, a calibrated variable resistor is introduced into it connected in series voltage amplifier and bridge balance recorder in series connected chron the gate and strobe pulse generator, as well as a matching stage, with the output of the high-frequency generator connected via a matching stage to the primary winding of the transformer, the secondary winding of which is push-pull, and the middle point is connected to the input of the voltage amplifier, one end of the secondary winding of the transformer is connected to a calibrated variable a resistor, and the other end of the winding is connected to the non-grounded inductance, the second output of the chroniser is connected to the synchronous input of the bridge balance recorder, and the output The strobe pulse is connected to the input of a high-frequency generator. 3Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что индуктивность выполнена с Оумножителем.3 The device according to claim 2, that is, the inductance is made with the multiplier.
SU894755489A 1989-09-13 1989-09-13 Method and device for determining radiation impedance of piezoceramic transducer SU1755170A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894755489A SU1755170A1 (en) 1989-09-13 1989-09-13 Method and device for determining radiation impedance of piezoceramic transducer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894755489A SU1755170A1 (en) 1989-09-13 1989-09-13 Method and device for determining radiation impedance of piezoceramic transducer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1755170A1 true SU1755170A1 (en) 1992-08-15

Family

ID=21477725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894755489A SU1755170A1 (en) 1989-09-13 1989-09-13 Method and device for determining radiation impedance of piezoceramic transducer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1755170A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2529671C2 (en) * 2008-10-14 2014-09-27 Роберт Бош Гмбх Sensor device and method to control operation of sensor device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2529671C2 (en) * 2008-10-14 2014-09-27 Роберт Бош Гмбх Sensor device and method to control operation of sensor device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3394589A (en) Apparatus for measuring liquid level
NL8102368A (en) INDUSTRIAL PROCESS CONTROL INSTRUMENT.
SU1755170A1 (en) Method and device for determining radiation impedance of piezoceramic transducer
US20190226894A1 (en) Method and apparatus for determining a corrected value for the viscosity-dependent sonic velocity in a fluid to be tested
Keprt et al. A comparison of AE sensor calibration methods
RU2672774C1 (en) Method of measuring the acoustic impedance of the medium and the device for its implementation
US4033176A (en) Pocket-sized, direct-reading ultrasonic thickness gauge
SU894605A1 (en) Piezotransducer amplitude-frequency characteristic meter
SU1384959A1 (en) Device for measuring ultrasound velocity
SU1288589A1 (en) Device for determining strength of concrete
RU2144284C1 (en) Method for calibration of reversible piezoelectric transducer and device which implements said method
SU1303844A1 (en) Method of calibration checking of equipment for measuring vibrations with piezoelectric transducer and calibrating piezoelectric element
SU716135A1 (en) Method of non-destructive quality control of piezoelements
RU2060472C1 (en) Level gauge
SU930169A1 (en) Method of location of communication line damage
Shirley Method for measuring in situ acoustic impedance of marine sediments
JPS6196459A (en) Division type ultrasonic probe transmitting/receiving circuit
RU2279068C2 (en) Arrangement for measuring speed and absorption of ultrasound
Warnes Cable corrections for hydrophones
SU1436280A1 (en) Method and apparatus for determining the response of piezoelectric irradiators at the second harmonic
RU2034236C1 (en) Ultrasound echo thickness gage
SU819685A1 (en) Method of measuring ultrasonic wave damping
SU1495728A1 (en) Device for measuring intensity of magnetic field
Keprt et al. Progress in primary calibration of acoustic emission sensors
SU1631409A1 (en) Method of testing ultrasonic echo-pulse instruments