Analizador de impedancia ultrasónica compatible con alta frecuencia de 1 kHz

Analizador de impedancia ultrasónica compatible con alta frecuencia para transductores de ultrasonido

Como¿Evaluar el rendimiento del transductor ultrasónico?

Para evaluar el rendimiento del sistema de vibración ultrasónica, es necesario analizar desde dos aspectos: parámetros y curvas de admisión:

1) Parámetros:

El analizador de impedancia se puede utilizar para evaluar el rendimiento de varios dispositivos, como láminas de cerámica piezoeléctrica, transductores piezoeléctricos y sistemas de vibración enteros (transductores más bocinas, moldes). Análisis de equipos de dispositivos ultrasónicos con un analizador de impedancia, los parámetros más importantes son los siguientes:

FS: la frecuencia resonante mecánica, es decir, la frecuencia de funcionamiento del sistema de vibración, debe estar lo más cerca posible del valor esperado en el diseño y debe coincidir con el punto de operación de la fuente de alimentación.

Para una máquina de limpieza, cuanto mayor sea la consistencia de frecuencia resonante del vibrador, mejor.

Para los soldadores de plástico o el mecanizado ultrasónico, si el diseño de la bocina o el molde no es razonable, la frecuencia resonante del vibrador se desviará desde el punto de operación.

R1: Resistencia dinámica, la resistencia de la serie de la serie de vibradores piezoeléctricos, más pequeño, menor, mejor en las mismas condiciones de soporte. Para los vibradores de limpieza o soldadura, generalmente es entre5 Ω y 20 Ω. Si es demasiado grande, el vibrador o el sistema de vibración tendrán problemas, como el desajuste del circuito o la baja eficiencia de conversión y la vida corta del vibrador.

QM: Factor de calidad mecánica, determinado por el método de curva de conductancia, QM = FS/(F2 - F1), la Hen el QM, mejor, porque cuanto mayor sea el QM, mayor es la eficiencia del vibrador; Pero el QM debe coincidir con la fuente de alimentación, el valor de QM es demasiado alto que la fuente de alimentación no coincide.

Para limpiar el vibrador, cuanto mayor sea el valor de QM, mejor. En términos generales, el QM del vibrador de limpieza debe estar entre 500 y 1000. Si es demasiado bajo, la eficiencia del vibrador es baja. Si es demasiado alto, la fuente de alimentación no se puede igualar.

Para la soldadura o mecanizado ultrasónico, el valor QM del vibrador en sí es generalmente de alrededor de 500 ~ 1000, y todo el sistema es 1500 ~ 3000. Si es demasiado baja, la eficiencia de la vibración es baja, pero no puede ser demasiado alta, porque cuanto mayor sea el QM, más estrecha el ancho de banda de trabajo, la fuente de alimentación es difícil de igualar, es decir, la fuente de alimentación es difícil de trabajar en el punto de frecuencia resonante, y el dispositivo no puede funcionar.

CT: capacitancia libre, el valor de capacitancia del dispositivo piezoeléctrico a 1 kHz. Este valor es consistente con el valor medido por el medidor de capacitancia digital. Este valor resta el condensador dinámico C1 para obtener la verdadera capacitancia estática C0, C0 = CT - C1. Al usar, equilibre C0 con inductancia.

En el diseño del circuito de una lavadora o una máquina de procesamiento ultrasónico, el equilibrio de C0 adecuadamente puede aumentar el factor de potencia de la fuente de alimentación. Existen dos métodos para usar el equilibrio inductor, el ajuste paralelo y el ajuste de la serie.

FP: frecuencia anti - resonancia, la frecuencia resonante de la rama paralela del vibrador piezoeléctrico. A esta frecuencia, la impedancia Zmax del vibrador piezoeléctrico es el más grande. Si la impedancia anti - resonante Zmax es baja, el vibrador tiene un problema.

2) Gráficos

El analizador de impedancia proporciona cinco tipos de diagramas característicos de coordenadas, y el diagrama característico logarítmico tiene un significado importante para la detección de dispositivos piezoeléctricos. El rendimiento de vibración de un vibrador piezoeléctrico o un sistema vibratorio puede juzgarse directamente por un gráfico logarítmico, que es relativamente intuitivo y práctico.

En circunstancias normales, el círculo de admisión y la curva de conductancia son como se muestra en la siguiente figura.

Actuación:

El círculo de admisión es un solo círculo, y el gráfico logarítmico tiene solo un par de valores mínimos y máximos:

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