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超声波电机电压的测量(什么是超声波电机)

来源:www.xrdq.ne   时间:2022-12-29 20:12   点击:83  编辑:admin   手机版

1. 什么是超声波电机

步进电动机、自整角机、直线电动机、超声波电动机等等

感应电机:定转子之间靠电磁感应作用,在转子内感应电流以实现几点能量转换的电机。感应电机一般用作电动机。

特点:

优点:结构简单,制造方便,价格便宜,运行方便。

缺点:功率因素滞后,轻载功率因数低,调速性能稍差。

感应电机是异步电机的一种

2. 压电式超声波传感器

1880年,居里兄弟首先发现电气石的压电效应,从此开始了压电学的历史。

1881年,居里兄弟实验验证了逆压电效应,给出石英相同的正逆压电常数。1894年,Voigt指出,仅无对称中心的二十种点群的晶体才有可能具有压电效应,石英是压电晶体的一种代表,它被取得应用。第一次世界大战,居里的继承人郎之万,最先利用石英的压电效应,制成了水下超声探测器,用于探测潜水艇,从而揭开了压电应用史篇章。第二次世界大战中发现了BaTiO3陶瓷,压电材料及其应用取得划时代的进展。1946年美国麻省理工学院绝缘研究室发现,在钛酸钡铁电陶瓷上施加直流高压电场,使其自发极化沿电场方向择优取向,除去电场后仍能保持一定的剩余极化,使它具有压电效应,从此诞生了压电陶瓷。1947年,美国Roberts在BaTiO3陶瓷上,施加高压进行极化处理,获得了压电陶瓷的电压性,随后,日本积极开展利用BaTiO3压电陶瓷制作超声换能器、高频换能器、压力传感器、滤波器、谐振器等各种压电器件的应用研究,这种研究一直进行到50年代中期。1955年,美国B.Jaffe等人发现了比BaTiO3压电性更优越的PZT压电陶瓷,促使压电器件的应用研究又大大地向前推进了一大步。BaTiO3时代难于实用化的一些用途,特别是压电陶瓷滤波器和谐振器,随着PZT的问世,而迅速地实用化,应用声表面波(SAW)的滤波器、延迟线和振荡器等SAW器件,在七十年代后期也取得了实化

3. 压电式超声波传感器的工作原理

一、优点:超声波具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在阳光不透明的固体中,它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波,碰到活动物体能产生多普勒效应。基于超声波特性研制的传感器称为“超声波传感器”,广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。

二、 缺点:由于压电材料的居里点一般比较高,特别是诊断用超声波探头使用超声波传感器功率较小,工作温度比较低,可以长时间地工作而不失效。医疗用的超声探头的温度比较高,需要单独的制冷设备。

灵敏度主要取决于制造晶片本身。机电耦合系数大,灵敏度高;反之,灵敏度低。1、现在的超声波传感器频率都相对固定,例如40KHz的传感器,只能用在38-42KHz上,其它频率的也类似,目前几乎见不到频域范围广的传感器,例如40KHz~500KHz这样的产品;2、驱动电压较高,一般100Vp-p到1500Vp-p之间,在很多低压设备上需要脉冲变压器升压,但也会随之带来一些复杂问题。如果有3~5V低压驱动(较大功率)的传感器就更好了;3、灵敏度,最好能再高一些

4. 声波电机测试仪

因分贝仪是测噪声的——即人耳可以听到的声音的强弱等级的。

实验表明,人仅能听到频率在20~20000赫以内的声波。这个范围内的声波叫可闻声波。低于20赫的叫次声波,高于20000赫的叫超声波。次声波和超声波是人听不见的。所以分贝仪不能测量超声波和次声波。

5. 超声波电机电压的测量方法

这里面 有个电声转换效率的问题 现在普遍的功率是 安装单个震子的 功率总和相加的。

超声波输出功率的大小,由压电陶瓷片的直径和厚度、材质、设计工艺决定,一但换能器定型,最大功率也就定型了,衡量输出能量的大小是一个复杂的过程,不是换能器越大,电路使用功率管越多,输出能量就越大,只有相当复杂的振幅测量仪,才能准确测量超声波振幅,由于多数用户对超声波知识缺少了解,加上一些销售人员的误导,导致用户误以为,超声波设备耗电越大功率越大。其实消耗电能多少并不能反映输出超声波功率的大小,如产生纵向能量低,而消耗电流大,只能说明选用设备的效率低下。

6. 压电换能器测量超声波频率实验

超声波成像需要三个步骤:发射声波,接受反射声波,以及信号分析处理得到图像。

超声波探头是通过压电陶瓷换能器发射超声波,不同的探头能够发射的声波频率不同。医学超声波频率一般是2-13MHz,声波频率越高,衍射越弱,成像分别率越高;但与此同时,频率越高,声波衰减也越快,穿透深度就小。因此,我们在探测心脏的时候,只能用频率较低的声波,否则探测的深度不够,虽然成像效果差一些;而在探测颈动脉、股动脉等表皮下方的血管时,就用频率高的声波,成像好清晰许多。实验中,我们采用的心脏探头为2-4MHz,血管探头为10MHz。

接收反射波的依旧是同一个超声波探头,压电陶瓷换能器将声波信号转换成电信号,之后电脑上的系统进行信号处理成像。

超声探头,从做到右依次是:心脏探头、血管探头、腹部探头B超

B型超声波显示的是探头面向的组织切面的二维灰度图。我们知道确定二维灰度图上的每个点需要3个信息,横坐标、纵坐标和灰度。这些是怎么得到的呢?由于超声波在人体内接触到组织会反射,不同的组织声阻抗不同,根据接收到的回波反射率计算得到声阻抗,对应于图上的灰度(如血管壁的组织声阻抗差不多,在图像上的灰度就差不多,就能看出来是血管的形状)。假设探头是一维的,那么探头上每一个探针的位置就对应一个横坐标。纵坐标是由发射和接收声波的时间差决定的,假设声波在人体中传播速度相同,那么时间越长表示反射组织的位置越深。最后由得到的灰度图,可以看到组织轮廓,并可以进行测量,如血管直径,面积等等。

当然,具体的成像过程远远比这个复杂,因为B超是实时的,如何区分发射波、反射波、如何去除噪音,放大信号,信号处理非常复杂,我也不清楚。但以上简单的描述,已经足够我们大致了解成像的过程。

7. 测量发电机电压

测量发电机是否发电,可以用万用表测量出来。

首先弄清楚发电机所发出的电是直流电还是交流电。如果是直流电,就要将表拨至测量直流—DC500伏档。如果是交流电,就要将表拨至测量交流~AC500伏档。

如果万用表测出来有电压,则发电机就发出电,否则就没发出电。

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