Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Реферат: Габаритный и электрический расчет многослойного ПП. Схема замещения

Название: Габаритный и электрический расчет многослойного ПП. Схема замещения
Раздел: Рефераты по коммуникации и связи
Тип: реферат Добавлен 11:49:33 10 декабря 2008 Похожие работы
Просмотров: 96 Комментариев: 3 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Кафедра ЭТТ

РЕФЕРАТ

На тему:

«Габаритный и электрический расчет многослойного ПП . Схема замещения»

МИНСК, 2008


Исходные данные : Pa , вид колебаний, fo , марка пьезоэлектрического материала (ПЭМ) и его физические характеристики. Основными параметрами ПЭМ являются пьезомодули dij (Кл/м), диэлектрические проницаемости εij , модули упругости Eij , скорость звука C, tgδ, механическая добротность θm . Параметры ПП зависят от формы.

Расчет делится на две части:

1. Габаритный расчет.

2. Электрический расчет.

Габаритный расчет

Рисунок 1 – Преобразователь многослойный.

1. Выбираем размеры активного элемента

, (1)

где ηэа – ожидаемый электродинамический КПД преобразователя,

l2 – выбирается из справочника или условия механической прочности.

2. Для обеспечения стабильной работы преобразователя рабочую накладку рекомендуется выбирать из материала с малым волновым сопротивлением и высокой добротностью. Например, из сплава D16 (ρ ≈ 7,8 г/см3 ; C ≈ 5,2∙103 м/c).

3. Продольные размеры элементов многослойного преобразователя определяются из условия продольного резонанса

, (2)

где φi – сдвиг фаз на каждом элементе пакета;

i – индекс элемента пакета 1, 2. 3, …;

- волновое число i –того элемента;

– волновое сопротивление элемента.

Выбор размеров элементов ПП лучше начинать с

. (3)

. (4)

. (5)

l2 – выбирается из справочника или условия механической прочности.

Поскольку в условиях резонанса разный сдвиг фаз равен π

. (6)

Общая длина преобразователя

. (7)

Эффективность работы преобразователя сильно зависит от положения пьезоэлемента (ПЭ) в системе узел – пучность. Наиболее тяжелые условия с точки зрения механических нагрузок создаются при помещении ПЭ в узел колебаний (плоскость максимальных механических напряжений). В этом случае удельная мощность ограничивается прочностью керамики. Высокий КПД получается при размещении ПЭ на конце преобразователя. При этом уменьшается механическое напряжение в рабочем сечении, что позволяет увеличить Pэ . Однако при этом значительно возрастает входное сопротивление преобразователя, что требует увеличения питающего напряжения. При размещении ПЭ в узле колебаний (минимуме механических напряжений) и выполнении отражающей накладки из материала с большим волновым сопротивлением становится сильно заметным влияние дестабилизирующих факторов (температуры, нагрузки, системы крепления). Оптимальным считается размещение ПЭ между узловой плоскостью и торцом пакета. При этом прочность, КПД и стабильность будут достаточно высокими.

Электрический расчет ПП

Действующее переменное напряжение на резонансной частоте многослойного преобразователя с накладками можно определить по формуле

, (8)

где - акустическое сопротивление нагрузки ПЭ.

, (9)

где – коэффициент нагрузки преобразователя;

- коэффициент электромеханической трансформации;

E – модуль упругости.

Действующее значение тока

, (10)

где Zвх – полный модуль входного сопротивления преобразователя.

, (11)

где - емкостное сопротивление преобразователя.

, (12)

где - собственная емкость преобразователя.

Полное активное сопротивление многослойного преобразователя, приведенного к параллельной схеме

. (13)

Здесь - сопротивление диэлектрических потерь.

- механическое сопротивление преобразователя на резонансной частоте.

Мощность, потребляемая преобразователем

(14)

Конструкции многослойных ПП

Наиболее распространенныеконструкции многослойных ПЭ преобразователей изображены на рис. 2. Преобразователь состоит из двух пьезокерамических пластин 1, излучающей накладки 2, отражающей накладки 3, прокладок 4 из мягкой фольги и стягивающего болта 5. Для соединения применяется склеивание, пайка или шпилька, а резьбовые соединения делают прослабленными. Шпилька наиболее простое соединение. Усилие сжатия такого пакета должно превышать возникающие при работе ПП растягивающие механические напряжения в 1,2 – 1,5 раза. Клеят эпоксидным клеем или паяют припоями с tпл < температуры Кюри ПЭ. Величина коэффициента отражения зависит от состояния контактирующих поверхностей накладок и керамики. Поэтому сопрягаемые поверхности тщательно полируются и притираются. При склеивании между ними не должно быть пузырьков воздуха. При работе преобразователь нагревается за счет электрических потерь. Особенно сильно пакет греется, если пластина ПЭ оказывается точно в узле колебаний, а металлические накладки имеют высокое волновое сопротивление. При нагреве резонансная частота преобразователя уходит (меняет свое значение). В большинстве случаев удобно иметь заземленные металлические накладки, так их легче крепить в оборудовании и не надо вводить деталей для электрической изоляции преобразователя. С этой целью активные элементы пакета набирают из нескольких деталей. Например, из двух шайб. Тогда между ними можно установить токоподводящую шайбу, а металлические накладки заземлить. При сборке пакета надо помнить, что соприкасающиеся стороны ПЭ элементов должны иметь одинаковый знак поляризации, например «+». Если отсутствует маркировка заводская, то знак поляризации определяется экспериментально.

Рисунок 2 – Конструкции многослойных преобразователей.

А) – с фланцевым креплением; б) – с центральным болтом; в) – с центральным болтом Т-образной формы.

1 – пьезокерамические пластины, 2 – излучающая накладка, 3 – отражающая накладка, 4 – прокладка, 5 – болт стягивающий, 6 – контактны.

Схема замещения ПП

Каждый тип ПП описывается своей электромеханической схемой замещения. Тем не менее, все схемы могут быть пересчитаны в чисто электрическую схему одного вида.

Рисунок 3 – Схема замещения ПП к электрическим величинам

Здесь:

LM – индуктивность, эквивалентная колеблющейся массе ПКП;

СМ – емкость, эквивалентная гибкости ПКП;

R П – активное сопротивление, эквивалентное сопротивлению механических потерь;

RS – активное сопротивление, эквивалентное сопротивлению излучения (нагрузки);

СЭ – емкость, эквивалентная электрической емкости пьезоэлектрическогопакета.

Сопротивление механических потерь обусловлено внутренним трением частиц материала при колебаниях. Силы трения пропорциональны колебательным скоростям. Коэффициент пропорциональности между ними и есть механическое сопротивление, в котором выделяется мощность потерь. Для каждого элементарного объема колеблющейся массы верно соотношение:

, (15)

где F тр i – сила внутреннего трения i-го объема;

Vi – колебательная скорость;

R п i – сопротивления потерь i-го объема.

Сопротивление излучения RS – определяется параметрами излучателя и пропорционально волновому сопротивлению окружающей среды:

RSi = ∙ ci ρi (16)

Электрическая емкость СЭ – обусловлена геометрическими размерами и величиной диэлектрической проницаемости материала пьезоэлектрика:

, (17)

где S – площадь металлизации пьезоэлектрика;

l – толщина пьезоэлектрика.

Индуктивность LM – используется как электрическая величина, которая определяет кинетическую энергию колеблющейся массы (пропорционально квадраты колебательной скорости).

Емкость СМ – используется как электрический аналог потенциальной энергии колеблющейся массы (пропорциональна упругому смещению).

Резонансная характеристика ПП

Зависимость модуля полного входного сопротивления ПКП от частоты показана на рис.

Рисунок 4 – Резонансная характеристика ПП.

Как видим, характеристика имеет два экстремума: Zbx min на частоте f 1 обусловлено последовательным резонансом цепочки LM CM . С ростом частоты Zmin стремится к Zbx max на частоте f 2 . Этот максимум обусловлен резонансом параллельного контура, состоящего из емкости СЭ и цепочки LM CM , носящей индуктивный характер. Из-за наличия большой собственной емкости пьезоэлемента СЭ , резонансная частота f 0 в общем случае не совпадает с экстремумом, находится где-то посередине.


ЛИТЕРАТУРА

1.Орлов П.И. Основы конструирования. Справочно-методическое пособие. В 2-х кн. Кн.1. /Под ред. П.Н.Учаева. — 3-е изд. испр. — М.: Машиностроение, 2000

2.Конструирование приборов: В 2-х кн. /Под ред. В.Краузе; Пер. с нем. В.Н.Пальянова; Под ред. О.Ф.Тищенко. —Кн.1. М.: Машиностроение, 2006

3. Конструирование приборов: В 2-х кн. /Под ред. В.Краузе; Пер. с нем. В.Н.Пальянова; Под ред. О.Ф.Тищенко. — Кн.2. М.: Машиностроение, 2005

4.Машиностроение. Энциклопедия / Ред. Совет: К.В. Фролов(пред.) и др.; Технологии, оборудование и системы управления в электронном машиностроении. Т 3-8 / Ю.Н. Панфилов, Л.К. Ковалев, В.А. Блохин и др.; Под общ. Ред. Ю.В. Панфилова., 2000

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений06:44:15 19 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
15:30:14 25 ноября 2015
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
15:22:47 25 ноября 2015

Работы, похожие на Реферат: Габаритный и электрический расчет многослойного ПП. Схема замещения

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(150048)
Комментарии (1830)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru