Заїка В. М. Методи та засоби проектування п'єзокерамічних перетворювачів для комп'ютерних акустичних вимірювальних систем

English version

Дисертація на здобуття ступеня кандидата наук

Державний реєстраційний номер

0416U005411

Здобувач

Спеціальність

  • 05.13.05 - Комп'ютерні системи та компоненти

07-10-2016

Спеціалізована вчена рада

К 73.052.04

Черкаський державний технологічний університет

Анотація

Дисертаційна робота присвячена актуальним питанням подальшого вдосконалення методів проектування п'єзокерамічних перетворювачів. У дисертації проведені дослідження, спрямовані на вдосконалення п'єзокерамічних перетворювачів, які використовуються в комп'ютерних вимірювальних системах, системах автоматичного управління і дали можливість встановити ряд закономірностей, аналіз яких говорить про те, що сформульована в роботі мета досягнута. У результаті досліджень були удосконалені та отримали подальший розвиток відомі методи проектування п'єзокерамічних перетворювачів, що дозволяють по-новому, більш раціонально, здійснювати конструювання п'єзокерамічних перетворювачів. Удосконалено методи проектування (синтезу) п'єзокерамічних перетворювачів шляхом включення в електричне коло додаткових елементів: об'ємних та чвертьхвильових резонаторів, індуктивності або їх комбінації, що дозволяє розробляти п'єзоелектричні перетворювачі з покращеними характеристиками. Удосконалені методи синтезу п'єзокерамічних перетворювачів, які враховують просторову енергосилову структуру п'єзоелемента, взаємне розташування електродів і їх комутацію, врахування просторового електромеханічного зворотного зв'язку. В якості другого контуру для розширення смуги пропускання, а також підвищення рівня звукового тиску запропоновано застосовувати об'ємні резонатори. Розроблено нові схеми підключення мономорфних п'єзоелементів, що дозволило створювати в 4 рази більші згинальні коливання, котрі дозволили на 20-25 дБ збільшити рівень звукового тиску. Розроблено та досліджено схеми збудження перетворювачів - випромінювачів у вигляді циліндричних п'єзоелементів, що дозволило збільшити рівень створюваного звукового тиску на 30 дБ. Отримав подальший розвиток метод проектування п'єзокерамічних перетворювачів, що враховує просторову енергосилову структуру п'єзоелемента. Зокрема, при проектуванні перетворювачів - приймачів звуку (датчиків). Розташування електродів на п'єзоелементі відбувається таким чином, щоб вектор електричного поля вихідного сигналу був під кутом до вектора поляризації, що дозволяє підвищити чутливість датчика, а також, при необхідності, отримати датчик з декількома виходами і різними вихідними динамічними характеристиками. Розроблений стенд, який дозволяє проводити дослідження характеристик п'єзокерамічних перетворювачів та передавати результати вимірювань на ПК. Достовірність наукових результатів і висновків перевірена порівнянням теоретичних положень з експериментальними даними і залежностями, виготовленням дослідних зразків ПП і їх випробуванням та моделюванням.

Файли

Схожі дисертації