понедельник, 25 февраля 2019 г.

Исследование УЗ излучателей

Результаты анализа АЧХ излучателей.
Излучатели тестировались на воздухе. Генератор синуса задавал частоту, ток через излучатель снимался с резистора в 100 ом на землю.
Было проведено тестирование одиночного излучателя и одновременно шести, подключенных параллельно.

Одиночный излучатель показал следующую АЧХ.
Здесь и далее на графиках:
  • Белым (левая ось) напряжение на токосъёмном резисторе (ток через излучатель)
  • Желтым (правая ось) - фаза тока относительно фазы напряжения (генератора)
  • Fr - частота первого резонанса 
  • Fa - частота первого антирезонанса
  • С0 - емкость общая
  • С1 - емкость механической ветви
  • L1 - индуктивность механической ветви
  • 25 кHz - начальная частота сканирования
  • 120 кHz - конечная частота сканирования
  • в нижней строке частота курсора (синим), амплитуда и разность фаз
Как видим, первый резонанс (переход фазы тока через 0) появляется на 26кГц. Второй четкий резонанс только на 108кГц.
На 46.8кГц есть некоторое изменение фазы, но перехода через 0 нет.
Чуть поменьше, но похожий провальчик виден и на 34кГц.
После запараллеливания всех 6 излучателей получаем следующую картину
Первый резонанс чуточку сместился выше по частоте. Пропал зубец. Видимо, исследуемый вначале излучатель "согласовался" с остальными и частотка выровнялась.
Перепад чуть выше 46кГц ослабился. Теперь даже 34кГц выглядит более убедительно, хотя через 0 фаза тока не переходит.
Резонанс на 108кГц чуток уменьшился, но все равно переход фазы через 0 присутствует.
Более крупная шкала (диапазон 25к-50к). Четкий первый резонанс на 27.3кГц.
А вот резонанса на 46кГц не видно. Разница фаз около 30 градусов.

Испытания в воде для 6 параллельно излучателей на малой мощности (напряжение питания 45 вольт) показали наличие отличного резонанса на 25300 и практически отсутствие резонанса на 44+.

02.03.2019
Подключил параллельно 3 излучателя и нагрузил водой (около 20 литров). Получил устойчивый резонанс на 26.3кГц. Резонанс около 44+кГц по прежнему не наблюдается.

19.03.2019
Приехали новые излучатели. Теоретически должны работать в двух модах. Проверяю по той-же методе.
Сначала сканируем весь предполагаемый диапазон.
Видим намного лучшую картинку.
Во-первых, пропали дрожания по фазе. Похоже, что в предыдущих излучателях была плохая затяжка.
Во-вторых, резонанс на 25.2 очень четко выражен, отличный вход и выход в антирезонанс.
В-третьих, наконец-то появился перелом фазы на 45.6. И сгладился провальчик на 33.
Теперь попробуем растянуть только вторую моду.
 Все достаточно оптимистично выглядит. Единственное, что где-то математика глючит и результаты расчета схемы замещения, мягко скажем, некорректны. По свободе попытаюсь подправить, похоже что имеем банальное переполнение.
Попозже добавлю гистограммы реальных АЧХ под нагрузкой.



Комментариев нет:

Отправить комментарий