діус а = 4 см. Враховуючи, що товщина діскаd = a/5
- визначимо елементи електромеханічної схеми, включаючи коефіцієнт трансформації N, опір випромінювання Rs, опір електричних втрат Rпе, опір механічних втрат Rмп;
- знайдемо кінцеві формули для КЕМС і КЕМСД і розрахуємо їх;
- визначимо частоти резонансу і антирезонанса;
- обчислимо добротність перетворювача в режимі випромінювання;
- розрахуємо і побудуємо частотні характеристики вхідних провідності і вхідного опору.
Геометричні розміри диска:
м - середній радіус диска;
м - товщина диска.
Константи пьезокерамического матеріалу ЦТСНВ-1:
кг/м 3 - щільність;
Н/м 2 - модуль пружності;
Кл/м 2 - п'єзоелектрична постійна;
- тангенс кута електричних втрат;
Ф/м - діелектрична проникність.
Властивості води:
кг/м 3 - щільність;
м/с - швидкість звуку у воді.
Акустомеханіческій ККД перетворювача:
.
2.2 Розрахунок параметрів ЕАП
1. Еквівалентна маса
В
2. Еквівалентна податливість
В
3. Електрична ємність
В
4. Коефіцієнт електромеханічної трансформації
В
5. Власна частота
В
6. Активний опір випромінювання
В
7. Активне опір, що враховує втрати енергії
В
8. Активний опір механічних втрат
В
9. Коефіцієнт електромеханічного зв'язку
В
10. Резонансна частота
В
11. Частота антирезонанса
В
12. Добротність в режимі випромінювання
В
2.3 Розрахунок і побудова частотних характеристик вхідний провідності і вхідного опору
Для ємнісних ЕАП з елементами і активна і реактивна провідність виражаються таким чином
, (3)
пьезоеффект перетворювач частотний опір
, (4)
де. Зробимо заміну, тоді
. (5)
Підставивши (5) в (3) і (4) з урахуванням заміни отримаємо
,
.
Таким чином, комплексна провідність має вигляд:
.
На рис. 4 представлені графіки залежностей,, br/>В
Рис. 4. Частотна характеристика провідності ємнісного ЕАП
Комплексне опір в залежності від відносної частоти має вигляд
,
де активний і реактивний опір пов'язано з активної та реактивної провідністю наступнимиспіввідношеннями
На рис. 5 представлені графіки залежностей,, . br clear=all>В
Рис. 5. Частотна характеристика вхідного опору ємнісного ЕАП
Висновок
У роботі були визначено елементи електромеханічної схеми, частоти резонансу і антирезонанса, розрахунок значення КЕМС, обчислення добротності перетворювача в режимі випромінювання, розрахунок і побудова частотних характеристик вхідний провідності і вхідного опору.
У процесі аналізу графіків стало зрозуміло, що дана система є резонансною і має чітко виражений резонанс і антирезонанса. З отриманого значення коефіцієнта електромеханічного зв'язку можна зробити висновок про великий ККД системи. p> З побудованого графіка можна зробити висновок, що існує можливість визначення резонансної та антирезонансного частоти і визначення резонансного проміжку. Причому, чим вище, тим вище будуть проявлятися керамічні властивості матеріалу.
Список використаних джерел
1. Пугачов С.І. Конспект лекцій з курсу ЕАП. p> 2. Резніченко А.І. Підводні електроакустичні перетворювачі. Л.: ЛКИ, 1990. p> 3. Свердлін Г.М. Гідроакустичні перетворювачі і антени. Л.: Суднобудування, 1988. br/>В
