реклама на сайте
подробности

 
 
2 страниц V   1 2 >  
Reply to this topicStart new topic
> Усилитель мощности на пьезоизлучатель, Медицинский прибор
Firer
сообщение Jun 3 2005, 12:18
Сообщение #1


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 294
Регистрация: 7-01-05
Пользователь №: 1 832



Кто в курсе, как выходной каскад сделать на пьезоизлучатель для прибора УЗИ? Работает на частоте 2МГц.
Частоту с мощных ОУ напрямую если подавать - бесполезно.
Т.к. напряжение на излучателе в резонансе должно увеличиваться и-з-за резонанса.
Развязать трансформатором на ферр. кольце, сколько витков примерно сделать? Или просто транзистор?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
SmartRed
сообщение Jun 3 2005, 13:11
Сообщение #2


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 302
Регистрация: 27-05-05
Из: Новосибирск
Пользователь №: 5 466



Для ответа на ваш вопрос необходимо знать во первых, емкость или индуктивность т.е. волновое сопротивление излучателя на частоте резонанса и добротность.
Во вторых, какую реактивную мощность нужно туда нужно загнать.

Обмерьте его и станет тогда ясно как согласовать с вашим выходным каскадом.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Firer
сообщение Jun 3 2005, 13:35
Сообщение #3


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 294
Регистрация: 7-01-05
Пользователь №: 1 832



Емкость 5нф.
Индуктивность - как мерять, не в курсе.
Площадь 4см2. Необходимая мощность излучения 2мВт на см2.
На выходе в схеме стоят 2 ОУ AD8092, питание 3.3в
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rod
сообщение Jun 3 2005, 14:48
Сообщение #4


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 271
Регистрация: 1-02-05
Пользователь №: 2 344



А известно, какому напряжению на пьезоизлучателе в нагруженном состоянии соответствует требуемая мощность излучения?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Firer
сообщение Jun 3 2005, 14:51
Сообщение #5


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 294
Регистрация: 7-01-05
Пользователь №: 1 832



Нет. Уточняю.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
prototype
сообщение Jun 4 2005, 03:11
Сообщение #6


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 513
Регистрация: 1-02-05
Из: Харьков, СССР
Пользователь №: 2 334



Когда-то доводилось чинить УЗИ, там пьезоизлучатель качал каскад на КП7хх (точно не помню, но весь такой золотой - в лучших традициях отечественного ВПК) и напряжение в импульсе было пару сотен вольт. Резюме - об операционниках на выходе раскачки - забудьте.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Firer
сообщение Jun 5 2005, 17:31
Сообщение #7


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 294
Регистрация: 7-01-05
Пользователь №: 1 832



Ого! Так значит все-таки резонанс!
Трансформатор нужен - вот для меня загадка, или напрямую?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rod
сообщение Jun 6 2005, 09:00
Сообщение #8


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 271
Регистрация: 1-02-05
Пользователь №: 2 344



Цитата(Firer @ Jun 5 2005, 20:31)
Ого! Так значит все-таки резонанс!
Трансформатор нужен - вот для меня загадка, или напрямую?
*
Наверное следует скомпенсировать емкостную составляющую. На частоте 2МГц индуктивность примерно 5мкГн для 5нФ (если правильно прикинул). Как запитывать - через транс, или напрямую, зависит, от того, какое напряжение, ток должны быть в нагруженной системе. У Вас есть средства для оценки излучаемой мощности? Если так, то надо определиться с режимами (ток, напряжения) в нагруженном и ненагруженном состоянии. После можно оценивать: подходит, не подходит ОУ, нужен или нет трансформатор.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
SmartRed
сообщение Jun 6 2005, 14:43
Сообщение #9


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 302
Регистрация: 27-05-05
Из: Новосибирск
Пользователь №: 5 466



Цитата(Firer @ Jun 6 2005, 00:31)
Ого! Так значит все-таки резонанс!
Трансформатор нужен - вот для меня загадка, или напрямую?
*


Если вы не наврали с емкостью и частотой резонанса то
для Co=5nF и Fo=2MHz Lo=1.27uH и собств сопрот контура 15.9 Ом.

Если для керамики взять на вскидку добротность порядка сотни то
Эквивалент нагрузки будет 1.6кОм и для 8 мВт нужно ~3.6 Вэфф.

Проведите такой эксперимент:
Подайте от генератора с постоянным напряжением и изменеяемой частотой через резистор порядка Rг 5-10К на излучатель и найдите резонанс (предположительно паралельный, т.е. максиум напряжения на излучателе).
найдите сопрот нагрузки по ф-ле

Rн = Rг*Uн/(Uг-Uн)

Где Uн - напряжение на излучалеле при резонансе
Uг - напряжение генератора
Rг - выходное сопротивление генератора

Попутно уточните частоту резонанса. Если кривая резонанса будет сильно пологая увеличте сопротивление Rг.

Результаты сообщите.

Да, каким прибором и на какой частоте измеряли емкость излучателя ?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Firer
сообщение Jun 6 2005, 15:18
Сообщение #10


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 294
Регистрация: 7-01-05
Пользователь №: 1 832



SmartRed! Как вы посчитали индуктивность и сопротивление контура, пожалуйста поясните, какими формулами?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Firer
сообщение Jun 6 2005, 15:25
Сообщение #11


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 294
Регистрация: 7-01-05
Пользователь №: 1 832



Вопросы снимаются, очевидно smile.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Jun 9 2005, 17:41
Сообщение #12


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987



Рабочая частота излучаещего элемента не обязательно совпадает с частотой собственного резонанса. Задача состоит в том, чтобы сделать входное сопротивление излучающей системы на рабочей частоте чисто активным. Если оно емкостное (а так часто и бывает), то для компенсации его достаточно включить между выходом мощного опера и изл. элементом индуктивность. При этом нужно следить за напяжением на элемнте - оно может достигать сотен вольт при питании опера в единицы вольт, если излучатель слабо нагружен (например, работает в воздух). Если оно активно - см. SmartRed.


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
prototype
сообщение Jun 10 2005, 04:00
Сообщение #13


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 513
Регистрация: 1-02-05
Из: Харьков, СССР
Пользователь №: 2 334



В том УЗИ, который чинил я была применена параллельная схема возбуждения последовательного контура. То есть между питанием и землёй включены последовательно индуктивность и пьезоизлучатель, а силовой полевик включен параллельно пьезоизлучателю. Описывать процесс работы я полагаю не надо - по-моему довольно очевидно. Когда-то я работал в фирме занимающейся охранными системами - там для 125 КГц бесконтактных кард-ридеров использовалось последовательное возбуждение. Двухтактный выходной каскад раскачивал цепочку последовательно соединённых рамочной антенны (она же индуктивность) и конденсатора. Схема сильно зависит от добротности как антенны, так и кондёра. В вашем случае конденсатор (пьезоизлучатель) - априори имеет высокую добротность, значит при хорошей индуктивности можете получить вполне приличную амплитуду на излучателе. Частота возбуждения такой схемы в идеале должна точно совпадать с резонансной частотой последовательного контура - иначе будет пшик вместо раскачки. Я очень уважаю операционники AD, но все-таки сомневаюсь что опером напрямую удастся хорошо раскачать.
Кстати в УЗИ пьезоизлучатель был упакован в головку, полностью заполненную специальным маслом на основе касторки высокой очистки. Категорически не допускалось наличие пузырьков воздуха в ней - иначе опа. Там это делалось для лучшего согласования сопротивлений сред. Пациенту перед процедурой тоже мазали брюхо касторкой. Хотя если вам не надо чтобы ультразвук с минимальными потерями проходил через среды с разной плотностью - вероятно такие навороты вам не потребуются.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Firer
сообщение Jun 10 2005, 06:55
Сообщение #14


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 294
Регистрация: 7-01-05
Пользователь №: 1 832



Спасибо, сегодня продолжаю эксперименты.
Бесконтактные считыватели делал, схему помню.
Я не знаю, как именно, но полагаю что мой датчик тоже хитро устроен. и вполне возможно там тоже жидкость есть.
О результатах напишу.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Firer
сообщение Jun 10 2005, 15:14
Сообщение #15


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 294
Регистрация: 7-01-05
Пользователь №: 1 832



Результаты измерений:
Исследуем амплитуду сигнала на пьезоизлучателе в зависимости от частоты 0.1-7МГц. Излучатель подключен к генератору через резистор 1.5кОм.
Обнаружен резонанс на частоте около 240кГц. При этой частоте амплитуда максимальна и равна амплитуде сигнала с генератора = 5в. При других частотах амплитуда -> 0.
Получается, параллельный резонанс?
Напоминаю, емкость 5нф.
Что подскажете?
Излучатель должен работать на 2МГц.
Т.е. теперь включением последовательно индуктивности добиться смещения рез. частоты до 2МГц?
Go to the top of the page
 
+Quote Post

2 страниц V   1 2 >
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 18th July 2025 - 12:13
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01462 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016