А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Електроакустичний перетворювач

Електроакустичний перетворювач, навантажений з двох сторін, має більш широку смугу пропускання, ніж односторонньо навантажений. Тильну сторбну такого перетворювача зазвичай навантажують на блок конічноїформи з керамічного матеріалу-з великим акустичним загасанням, що робиться і для збільшення жорсткості перетворювача у вигляді тонкої кварцової пластинки, і полегшення виконання висновків.

Електроакустичні перетворювачі можна розділити на дві основнігрупи - оборотні та необоротні. Оборотні перетворювачі мають властивість перетворення як акустичної енергії в електричну, так і навпаки - електричної енергії в звукову. Незворотні перетворювачі цією властивістю не володіють.

Електроакустичні перетворювачі - мікрофон і телефон - є елементами тракту (системи) передачі мови, тому вимоги, що пред'являються до них, визначаються технічними характеристиками всього тракту передачі в цілому.

Електроакустичні перетворювачіповинні мати капсюльное офс.

П'єзокерамічні електроакустичні перетворювачі розташовані в пластмасових корпусах, закритих капроновою тканиною, проникної ультразвук. Візуальний контроль за роботою приладу ведеться по індикаторної лампи, виведеної иалицьову панель. Pегуліровка чутливості здійснюється потенціометром.

Будь електроакустичний перетворювач, застосовуваний у технологічних пристроях, постачають тим чи іншим випромінювачем. Між випромінювачем і оброблюваної середовищем може знаходитисядодаткова волноводная система, що зв'язує перетворювач з випромінюючим елементом. Як хвилевід, так і випромінювач в розглянутих магнітострикційних і п'єзоелектричних системах є пасивними елементами на відміну від магнітн-тостріктора і пьезозлемента.На практиці можливі узгодження перетворювача з навантаженням без істотної трансформації коливальної швидкості і тиску (використання мембран), робота в режимі посилення (використання концентраторів), узгоджене об'єднання декількох перетворювачівна одне навантаження й інші варіанти. Pассмотрім елементи теорії ультразвукових концентраторів.

Електроакустичний перетворювач конденсаторного типу складається з рухомої і нерухомої плоских пластин, між якими є повітряний проміжок.

Електроакустичні перетворювачі магнітострік-Ціон типу використовують магнітопружних ефект - зміна намагніченості феромагнітного тіла при деформаціях останнього. При виготовленні магнітофрік-ційних або магнітопружних перетворювачів знаходятьзастосування такі магніто-м'які матеріали, як нікель, різні сплави, нікелеві, нікель-цинкові, нікель-кобальтові ферити. ACT, де ц - магнітна проникність; а-напруга, досягає 10-у см2 /дн.

П'єзоелектричні і магнітострикції-ційні електроакустичніперетворювачі широко застосовуються в гидроакустике і ультразвукової техніки. Для вимірювань звукового тиску в рідких середовищах широко застосовуються гідрофони. Зазвичай гідрофон виконується у вигляді плоского або циліндричного п'єзоелемента, на який впливаєтиск середовища. П'єзоелемент ізолюється від середовища звуконепроникні оболонкою. Для кращої передачі коливань іноді оболонку заповнюють рідиною, хвильовий опір якої близько до хвильовому опору середовища.

Електроакустичними перетворювачами втелефонному апараті є мікрофон і телефон. Мікрофон перетворює звукові коливання в електричні; телефон перетворює електричну енергію в звукову.

Чутливість конденсаторного електроакустичного перетворювача дуже мала. Цейперетворювач вносить в систему телефонної передачі дуже невеликі амплітудно-частотні і нелінійні спотворення.

У лінійному оборотному електроакустичні перетворювачі електричні і механічні (акустичні) сигнали на вході і виході перетворювачапов'язані між собою лінійними рівняннями.

Для живлення електроакустичних перетворювачів необхідні джерела електричної енергії з діапазоном частот від 18 кгц до 3 Мгц - машинні генератори, генератори на електронних лампах, генератори на напівпровідниковихтріодах і іонні перетворювачі.

Джерелами живлення електроакустичних перетворювачів служать різні електричні генератори: лампові при частотах З зліше 18 кГц і потужності більше 5 - 10 кВт, транзисторні при потужності f про 2 5 кВт і тиристорні при потужності 4 кВті більше.

Приклад побудови аналогової схеми. а послідовність побудови. б остаточна аналогова схема.

У конструкціях електромеханічних і електроакустичних перетворювачів застосовується ряд матеріалів, частина з яких є чистоконструкційними, як, наприклад, діффузородержателя електродинамічних гучномовців. Їх фізико-механічні параметри можуть змінюватися в досить широких межах, не впливаючи істотно на режим роботи перетворювача. Фізико-механічні ж параметриінших матеріалів є вельми істотними для забезпечення заданого режиму роботи перетворювача.

Активним елементом електроакустичних перетворювачів експериментальних установок для дослідження властивостей твердого тіла в діапазонах десятків і сотенькілогерц служать п'єзокераміка, магнітострикційні перетворювачі, кварцові пластини. Генератори живлячої перетворювач напруги або струму розраховують виходячи з споживаної перетворювачем потужності з урахуванням специфічних вимог, які можуть бутинакладені характером розв'язуваних за допомогою установки металознавчих завдань.

В даний час електроакустичні перетворювачі широко використовуються в різних галузях техніки. Нижче наводиться короткий опис деяких приладів, що перетворюють звуковісигнали в електричні та електричні сигнали в звукові.

АЕ пристрої - електроакустичні перетворювачі і звукопровод; крім того, застосовуються відбивачі, многополосковие електродні структури, концентратори енергії, що фокусують пристрої та інші.Матеріалами для АЕ пристроїв служать головним чином кристали пьезоелектріков і шаруваті структури, що складаються з шарів п'єзо-електрика і напівпровідника, а також діелектрики з малим поглинанням акустичних хвиль.

За виконуваних функцій електроакустичніперетворювачі поділяються на мікрофони і телефони. Мікрофон перетворює звукові коливання в електричні; телефон перетворює електричні коливання в звукові. За принципом перетворення енергії електроакустичні перетворювачі поділяються наелектромагнітні, електродинамічні, п'єзоелектричні, конденсаторні, вугільні, транзисторні.

Навантаженням останнього є електроакустичний перетворювач 1 працюючий в суміщеному режимі.

Головка гучномовця - пасивнийелектроакустичний перетворювач, призначений для перетворення сигналів звукової частоти з електричної форми в акустичну.

Форму і розміри електроакустичного перетворювача слід перевіряти по нормативно-технічної документації наапаратуру.

З інших видів електроакустичних перетворювачів в області низькочастотного ультразвуку застосовуються електродінаміч. У промисловій ультразвуковій технології, а також для сигналізації застосовуються механич. До них відносяться повітряні свистки.Повітряні свистки дозволяють отримувати потужності до 1 кет, сирени від десятків Вт до десятків кет; існуючі рідинні свистки дають десятки Вт

Схеми контролю луна-імпульс вим методом при включенні шукачів. а - суміщеному. 6 в - роздільному. е, д -роздільно-суміщеному. Г - висновок до генератора ультразвукових коливань. П - висновок до приймача. | Схема контролю тіньовим методом з роздільним включенням шукачів. P- Висновок до генератора ультразвукових коливань. П - висновок до приймача. | Схема контролю луна-тіньовим методом зроздільно-суміщеним включенням шукачів. висновок до генератора ультразвук-коливань. П - висновок до приймача. Форму і розміри електроакустичного перетворювача перевіряють по нормативно-технічної документації на апаратуру.

Випробувальний зразок зциліндричним отвором. | Залежність коефіцієнта Л /від кута введення променя її. Форму і розміри електроакустичного перетворювача перевіряють по нормативно-технічної документації на апаратуру. Мінімальний умовний розмір дефекту, виявленого при заданій швидкостіконтролю, визначають на випробувальному зразку відповідно до нормативно-технічною документацією на контроль. Тривалість зондувального імпульсу повинна обмовлятися в нормативно-технічній документації на контроль.

За принципом дії розрізняютьелектромагнітні, електродинамічні, п'єзоелектричні, конденсаторні, вугільні та транзисторні електроакустичні перетворювачі, причому останні два типи пробразователей можуть працювати тільки в режимі мікрофона. В силу техніко-економічних переваг вНині широко застосовуються вугільні мікрофони і електромагнітні телефони.

Як визначається коефіцієнт чутливості електроакустичного перетворювача.

Діафрагма (мембрана) електроакустичного перетворювача маєпевною гнучкістю і масою; при розгляді коливань діафрагми потрібно враховувати внутрішнє тертя. Згідно з табл. 1.2 на еквівалентній електричній схемі діафрагма може бути представлена ??ємністю, індуктивністю і опором. Зазначені елементи необхідноз'єднати послідовно, щоб в контурі на певній частоті отримати резонанс напруг, при якому струм максимальний.

У таблиці вказані типи електроакустичних перетворювачів розглянутих компенсаційних ТА і число елементів, що входять до складубалансного і компенсаційного контурів.

Менение для цих випромінювачів оборотних електроакустичних перетворювачів виявляється нерентабельним, оскільки вони повинні живитися від дорогих і складних потужних генераторів звукових частот, а при конструюваннісамих перетворювачів доводиться рахуватися з дуже великими бистроперемшнимі механічними напругами і тепловими навантаженнями, виникаючими в їх рухомих системах.

Створені звукові коливання перетворюються електроакустичним перетворювачем велектричні, посилюються, формуються і подаються на вхід покажчика миттєвої витрати суматора і сигналізатора.

МагнітиPІКЦІОННИЙ ПPЕОБPАЗОВАТЕЛЬ - електромеханічний або електроакустичний перетворювач, заснований па явищі магнітн-тострнкцііферомагнітних матеріалів. Перетворюючим елементом є маг-пітострпкціошшй, електромеханічні активний матеріал, в к-ром величини, що характеризують його механічне (деформація е і напруга ст) і магнітне (поле Н і індукція В) стан, зв'язані між собою.

Відбитий ультразвукової сигнал повертається в електроакустичний перетворювач і знову перетворюється в електричний.

Феромагнетики, що застосовуються в конструкціях електроакустичних перетворювачів в ультразвуковій техніці, відносяться до групи поликристалічних речовин. Полікристалічне речовина складається з великого числа оскільки

Це вплив виходу резонансної частоти електроакустичного перетворювача на роботу установки добре помітно у акустичних систем з достатньо високою добротністю.

Стабільність амплітуди механічних, коливань електроакустичного перетворювача характеризує забезпечення сталості механічних параметрів перетворювача електричними методами. У тих випадках, коли зовнішні впливи призводять до-зміни параметрівелектроакустичного перетворювача, спостерігається зменшення амплітуди його коливань, особливо в високодобротних системах з концентраторами.

Обмеження, що накладаються практичними можливостями електроакустичного перетворювача, можуть перешкоджатиреалізації інших типів розгорток.

Повинен знати: технологію виготовлення гідродинамічних і електроакустичних перетворювачів спеціального технологічного призначення, многопакетного виконання, з об'емносімметрічним і складним фронтом хвилі, який складаєтьсяпоелементно або сукупно із вузлів, виготовлених на базі п'єзоелектричних магнітострикційних або феритових перетворювачів; технологію виготовлення акустичних елементів із сполучаються поверхнями відбиття і випромінювання типу сфери, тору, гіперболи,параболи, евольвенти, які задаються в координатних осях за формулами, передбаченими методикою -; основи фізики металів, металознавства, органічної і неорганічної хімії.

Основним елементом будь-якої системи візуалізації є електроакустичнийперетворювач, який служить для випромінювання зондувального акустичного імпульсу в об'єкт і для прийому акустичних ехо-сигналів, перєїзлучать мішенню. Перетворювач може являти собою пластинку з п'єзоелектричного матеріалу або (все частіше) одне - абодвовимірну решітку (матрицю) п'єзоелементів. Pазделеніе функцій прийому та передачі між перетворювачами володіє рядом переваг, у тому числі пов'язаних з відношенням сигнал /шум, і застосовується все частіше, особливо в багатоелементних решітках. Обговорення роботиперетворювачів і їх просторово-часових характеристик наведено в гл. Корисне введення в конструювання та властивості різних видів багатоелементних перетворювачів дано Фогелем з співавт.

У ряді технологічних пристроїв можна використовуватиелектроакустичні перетворювачі мозаїчного типу, що складаються з двох і більше елементарних перетворювачів, за своїми параметрами не залежать один від одного і живляться від загального генератора. Так як виготовити елементарні перетворювачі з однаковими параметрами і,що особливо важливо, з однаковими резонансними частотами неможливо, то, природно, виникає розкид резонансних частот, який при фіксованій частоті генератора робить роботу музичного перетворювача нерівномірною. При цьому одні елементи мозаїки працюють змаксимальною ефективністю, а інші часом взагалі не працюють.

Найширше в якості джерел живлення електроакустичних перетворювачів поширені лампові генератори, але останнім часом отримали визнання і генератори на напівпровідникових тріодахі керованих вентилях. Pассмотренію всіх цих генераторів (надалі ми будемо називати їх ультразвуковим і) і присвячена ця глава.

Приймач коливальної швидкості. I - інерційна маса магніта. 2 - рухлива котушка. з - пружні пластини. стрілками позначенонапрямок зміщення.

Земля і phone - звук) - електроакустичний перетворювач, призначений для прийому пружних хвиль, що поширюються в земній корі; застосовується в геоакустіке.

С - швидкість ультразвуку в матеріалі призми електроакустичногоперетворювача; а - кут між вертикаллю і напрямом введення ультразвукових коливань в стінку трубопроводу, який дорівнює куту призми електроакустичного перетворювача.

С - швидкість ультразвуку в матеріалі призми електроакустичного перетворювача; х -кут між вертикаллю, і напрямом введення ультразвукових коливань в стінку трубопроводу, який дорівнює куту призми електроакустичного перетворювача.

Pасчетние (лінії і експериментальні (значки залежності ширини діаграми спрямованості параметричного випромінювача. При лабораторних дослідженнях і в системах калібрування електроакустичних перетворювачів (тут гідності ПІ пов'язані з їх широкополі сності) застосовуються зазвичай невеликі випромінювачі накачування (з діаметром у кілька сантиметрів), що працюють на високих ( близько 1 МГц) частотах накачування.

Перетворення енергії здійснюється за допомогою коливальної системи електроакустичних перетворювачів, загальна теорія та аналіз роботи яких спираються на теорію електричних чотириполюсників.

Pабота рівнеміра відбувається наступним чином: від електроакустичного перетворювача, порушеної електричним імпульсом генератора, ультразвукова хвиля поширюється вниз по феромагнітних звуководом і досягає магнітного поля постійних магнітів, які встановлені на поплавці. Ультразвукова хвиля викликає зміну магнітної проникності феромагнітного зву-ковода. В зоні магнітного поля постійних магнітів поплавця зміна магнітної проникності стрижня призводить до зміни магнітного потоку, що пронизує котушку. В котушці виникає інформаційний імпульс ЕРС.

Форма зразка для проведення ультразвукових досліджень. При збудженні і прийомі коливань за допомогою ультразвукових електроакустичних перетворювачів, активним елементом яких служать кварцові пластини, зазвичай використовують проміжні середовища (рідкі або тверді), що погоджують акустичні опору пьезовібратора і образ - //ца. Якість перехідного шару робить істотний вплив на виміряне загасання, форму луна-сигналів і може з'явитися причиною інтерференційних ефектів, обумовлених фазовими зрушеннями відбитих хвиль. Ці небажані явища погіршують повторюваність результатів експерименту і маскують досліджувані процеси в твердих тілах, що з'ясовується, проте , після проведення дослідів і зіставлення отриманих даних.

Охарактеризуйте основні технічні вимоги, пропоновані до електроакустичних перетворювачів.

Для високої якості телефонної передачі необхідно, щоб електроакустичні перетворювачі не вносили нелінійних спотворень в розмовний тракт, володіли максимально можливими для даного типу перетворювачів чутливістю і коефіцієнтом корисної дії і були б надійними в роботі.