о виготовлена ??мембрана. Ця залежність виражається наступною формулою:
(53)
де R - радіус мембрани, м;
Е - модуль пружності матеріалу мембрани, кг / м;
h - товщина мембрани, м;
? 0 - прогин центру мембрани, м;
a, b - коефіцієнти залежать від форми мембрани.
Для круглої мембрани:
.
Прогин центру мембрани визначається через зміну обсягу повітря, витісненого мембраною в момент прогину:
(54)
З іншого боку, зміна обсягу дорівнює різниці обсягу повітря, що знаходиться між обкладинками і обсягом самої мембрани:
(55)
Мікрофон МКЕ - 4М має циліндричну форму, тоді:
(56)
(57)
Прирівнюючи вирази (52), (55) і підставляючи в (55) вирази (56), (57) висловимо? 0.
(58)
Підставляючи в (50) вирази (47), (51), (52), (57), отримаємо вираз для визначення товщини мембрани мікрофону.
(59)
Враховуючи номінальний режим роботи мікрофона, круглу форму мембрани, а також, що товщина стінок корпусу мікрофона пренебрежимо мала в порівнянні з діаметром мембрани, за довідником [9] визначимо невідомі величини, необхідні для розрахунку товщини мембрани.
;
;
;
м;
м;
Па.
Підставляючи вищенаведені значення в (59), обчислимо товщину мембрани мікрофону.
м.
За довідником для мікрофонів конденсаторного типу, товщина мембрани повинна бути в межах 10ч20 мкм, розрахований значення товщини укладається в необхідний діапазон, отже розрахунок виконано вірно.
4. Розрахунок передавальної функції системи. Визначення стійкості
Перетворимо функціональної схеми, представлену відповідно з малюнком 1, в структурну схему на основі передавальних функції отриманих в пункті 2. Структурна схема локальної системи автоматичного управління гучністю звуку з малюнком 8.
Рисунок 8 - Структурна схема САУ гучністю звуку
Передавальна функція мікрофона має вигляд:
(60)
Передавальна функція проміжного підсилювача має вигляд:
(61)
Передавальна функція мікропроцесора має вигляд:
(62)
Передавальна функція подільника напруги має вигляд:
(63)
Передавальна функція підсилювача потужності звукової частоти має вигляд:
(64)
Передавальна функція акустичної системи має вигляд:
(65)
Виділимо в структурою схемою змінювані і незмінні частини системи автоматичного управління.
Змінювана частина складається з ЕОМ, до складу якої входять мікропроцесор, АЦП і ЦАП. Незмінна частина складається з мікрофонів, проміжних підсилювачів, подільника напруги, УМЗЧ і акустичної системи.
Передавальна функція замкнутої системи має вигляд:
(66)
Перетворення даної передавальної функції в програмі MathCAD:
(67)
Характеристичне рівняння передавальної функції в замкнутому стані має вигляд:
(68)
Перевіримо стійкість незмінної частини системи автома...
