1、“.....相位反馈系统最终导致两信号频率差为零。锁相式频率自动跟踪系统的锁相环路有专用集成电路,例如等。这里不再作详细介绍,请参考有关集成电路数据手册及锁相环原理书籍。最后,我们总结下。锁相式频率自动跟踪系统具有如下特点由于锁相环是个极好的带通滤波器,因此,不会产生系统误跟到非谐振的其它频率之上频率自动跟踪系统的控制信号与取样的电压电波波形之好坏,关系并不大输出功率相对较稳定。不会因为负载的变化而发生显著变化由于控制系统工作在小信号状态下,所以能长时间连续地工作。.超声换能器的概述超声学是物理学的重要分支,超声换能器是超声学的核心部分。超声换能器有它自己独立的学科地位。超声学的内容涉及到物理,化学光学,波动学电子学数学以及信号处理等方面......”。
2、“.....研究尽可能满足工程实用要求的声波阻抗脉冲响应频率响应阻抗匹配声学结构换能材料及振动模式等特性,并设计和协调这些基本特性,达到电与声之间的最佳转换。重点研究压电现象磁致伸缩现象及洛仑兹力三种机理。研究声学边界现象,如反射折射和衍射,是超声换能器设计的中心环节。最后是超声换能器的应用问题。超声换能器是门实用性很强的学科,应用领域广泛,从而增加了许多特殊研究内容。如在雷达声纳中涉及色散信号处理功能,在医学超声无损检测中涉及相控阵列和声成像能力,在通讯学中注重换能器的声学品质因索等。总之,超声换能器学科随着工积材料学与电子学的发展,它已经悄然成长起来,并对应用工程作出巨大的贡献。在我国,超声学也是门较早受人注意的分支学科,早在年......”。
3、“.....显示医疗粉碎乳化染料等取得了进展。在基础研究方百也有相当深度,如棒的声振动超声乳化和水巾气泡的超声吸收问题,建立了分子声学实验设备,对弛豫吸收悬浮体的声吸收进行了系列研究,建立了固体中超声哀减的测量设备,对粘弹性和可压缩流体的声速和衰减进行了深入研究。年开始研究了表面波换能器。年开始了高频表面波研究。年研制成衷面脉冲压缩滤波器。进入年代,我国超声学面向实际应用。超医疗探头开始投入生产。压电复合换能材料研制成功,窄脉冲短余振探头问世高分子压电薄膜材料赶上并超过国际水平,高分子压电型换能器和超声显微镜研究获得实用高频压电材料的研制成.功和走向实用等。总之,我国超声学超声换能器的研究获得巨大的发展。第章超声波发生器与换能器的匹配设计......”。
4、“.....这是由于发生器需要个最佳的负载才能输出额定功率所致,把换能器的阻抗变换成最佳负载,也即阻抗变换作用。二是通过匹配使发生器输出效率最高,这是由于换能器有静电抗的原因,造成工作频率上的输出电压和电流有定相位差,从而使输出功率得不到期望的最大输出,使发生器输出效率降低,因此在发生器输出端并上或串上个相反的抗,使发生器负载为纯电阻,也即调谐作用。由此可见匹配的好坏直接影响着功率超声源的产生和效率。.阻抗匹配为了使功率放大器输出额定功率最大在电源电压给定条件下主要取决于负载阻抗。般在类开关型功放中其发生器变压器初级等效负载上的输出功率表达式为式中,为等效负载上的基波幅度为电源电压为功放管饱和压降......”。
5、“.....末级匹配回路及晶体管损耗电阻都有损耗,需要乘上个约等于的系数。即输出功率为.从上式可知,在电源电压给定之后,输出功率的大小取决于等效负载。目前大多数功率超声发生器的负载为压电型换能器,其阻抗约为几十欧姆至几百欧姆间,为了要达到要求的额定功率,因此需要对换能器负载进行阻抗变换。由高阻抗变换为低阻抗。般常用的方法,通过输出变压器的初次级线圈的匝数比进行变换。变压器次初级匝数比为,则输出功率时的初级电阻举例要求发生器输出在换能器上的功率为,设直流电为功率应留有定余量,则.。则变压器初级的.若换能器谐振时等效电阻,则输出变压器次级初级圈数比以上称谓阻抗变换,是通过输出变压器实行的。输出变压器是超声波发生器阻抗匹配传输功率的重要部件......”。
6、“.....它不仅会以漏感励磁电流等方式影响电路的工作,其漏感还是形成输出电压尖峰的主要原因。为此,在设计时,应选取具有高磁通密度,高导磁率,高电阻率和低矫顽力的高饱和材料作铁芯。般在防止高频变压器的瞬态饱和时,在设计时要注意如下几点工作磁通密度的选取铁芯材料的磁感应增量愈大,所需线圈匝数愈少,直流电阻也愈小,从而线圈的铜损也愈小。取得高时,传输的脉冲前沿就愈陡。因此,在设计变压器时,选取高磁通密度的材料作铁芯,这对降低变压器的损耗减小体积和重量都是很有利的。为了避免在稳态或过渡过程中发生饱和,般选取工作磁通密度为宜,这里为磁芯的最大和磁通密度。要保证初级电感量足够大般要求变压器初级阻抗应满足下式关系......”。
7、“.....为初级电感感抗,若初级电感量太小,励磁电流将比较大,励磁电流过大,变压器的损耗将增加,温升随之增高,从而降低,使变压器进入饱和的可能性增大。要考虑“集肤效应”的影响在高频工作时,流过导线的电流会产生“集肤效应”。这相当于减少了导线有效截面积,增加了导线的电阻,从而引起导线的压降增大,导致变压器温度升高,结果增大了变压器进入饱和的危险性,建议采用小直径的多股导线并绕的方法。.调谐匹配由于压电换能器有静电容,磁致伸缩换能器有静电感,在换能器谐振状态时,换能器上的电压与电流间存在着相位角,其输出功率。由于的存在,输出功率达不到最大值。只有当时,输出功率达最大值。因此为了使换能器上电压与电流同相,则必须在换能器上,并上或串上个相抵消的抗。对于压电换能器而言......”。
8、“.....而磁致伸缩换能器应并上或串上个电容。压电换能器的阻抗或导纳等效电路如图所示。在等效电路图中式中,为串联电阻和电抗为并联电阻电导和电纳。它们都是频率的函数。并联调谐和串联调谐电感量由下式确定图压电换能器的阻抗串联和导纳并联下面我们比较下两种调谐的差异,图是种换能器两种调谐计算曲线,由计算表明,有以下特点。由于换能器的串联电抗比并联电抗小,故有串并。时由邻近效应引起的交流电阻约为其直流电阻的倍,铜耗也要比直流铜耗增大同样倍数。令增大倍数为,则因此,为维持电感线圈的正常升温,电流密度必须按照常规允许值的来选择。关于集肤效应,常用高频电流的穿透深度来表示式中,为导线磁导率,为导线电导率。为减少集肤效应的影响,所选导线直径必须小于两倍穿透深度......”。
9、“.....在功率超声中其频率为千赫的匹配电感导线可以采用多股塑胶线,般问题不大。匹配电感连续工作小时如果温升正常,则表明设计是成功的。结束语毕业设计是对我大学学习的次综合考试。通过毕业设计,加深了我机械专业的理解,深刻体会到了工程技术人员这几个字的分量。通过毕业设计,我学到了很多东西如何学习,如何合作,如何做人。学无止境,此刻我更能体会这四个字深刻含义。大学即将毕业,但我要学仍然还有很多。在毕业设计暴露出来的问题,在今后的工作生活中应当引以为鉴,努力克服。在今后的工作学习中,应该坚持不懈的学习。通过毕业设计,也增强了我的自信心。我也相信能够胜任以后的工作岗位,在工作中学习,在学习中工作。毕业设计中的挫折和喜悦,经验与教训将会是我今后工作的笔重要财富。感谢杨老师的悉心指导......”。
8张图集.dwg
(CAD图纸)
超声波发生器与换能器的匹配设计.doc
发生器.dwg
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