Wyklad_7.pdf

(9970 KB) Pobierz
Microsoft PowerPoint - 07 Wyklad 7.ppt
Dr in Ŝ . Piotr Bobi ń ski
Zakład Elektroakustyki
Instytut Radioelektroniki P.W.
Podstawy Techniki
D ź wi ę kowej
(PTD)
Wykład 7 – Przetworniki elektroakustyczne, Gło ś niki cz. 1
Wykład 7 – Przetworniki elektroakustyczne, gło ś niki cz. 1
Przetworniki elektroakustyczne
• Ogólne właściwości i rodzaje przetworników elektroakustycznych.
• Przetworniki:
• dynamiczne,
• elektromagnetyczne,
• pojemnościowe,
• piezoelektryczne.
1
653124933.007.png
PRZETWORNIKI ELEKTROAKUSTYCZNE
Przetwornik elektroakustyczny
• zamiana sygnału elektrycznego na akustyczny
• zamiana bezpośrednia – bardzo rzadko stosowana
• przetworniki cieplne i jonowe
• zamiana z pośrednictwem energii mechanicznej
• Przetwornik elektromechaniczny
• zamiana sygnału elektrycznego (napięcie, prąd) na sygnał mechaniczny (siła,
prędkość)
• Przetwornik mechanoakustyczny
• zamiana sygnału mechanicznego na akustyczny
• bryła (najczęściej membrana), której powierzchnia stanowi element sprzęgający
część akustyczną i mechaniczną
• Podział ze względu na kierunek przekazywania energii (sygnału)
• przetworniki odwracalne
• przetworniki nieodwracalne
• Podział ze względu na pobór mocy (zewnętrznej)
• bierne – nie potrzebują dodatkowej energii
• czynne (na pewno nieodwracalne)
PRZETWORNIKI ELEKTROAKUSTYCZNE
• Rodzaje przetworników elektromechanicznych:
• Magnetyczne:
• Przetwornik magnetoelektryczny (dynamiczny)
• Przetwornik elektromagnetyczny
• Przetwornik magnetostrykcyjny (piezomagnetyczny)
• raczej ultradźwiękowe
• Elektryczne:
• Przetwornik elektrostatyczny (pojemnościowy)
• Przetwornik piezoelektryczny
2
653124933.008.png
Czwórnik elektromechaniczny - schemat zast ę pczy
Nadajnik
U,I
Przetwornik
F,v
Odbiornik
F,v
Przetwornik
U,I
Równania opisuj ą ce zachowanie przetwornika
I
v
U
F
U
=
z
~
+
z
~
11
12
~
~
~
F
=
z
I
+
z
v
21
22
U
~
z
z
~
=
11
12
~
~
F
z
z
v
21
22
3
~
I
v
I
653124933.009.png 653124933.010.png 653124933.001.png 653124933.002.png
U
z
=
~
=
Z
impedancja elektryczna prz. nieruchomego
11
I
e
0
v
=
0
~
U
z
=
=
Z
~
impedancja sprzęgająca elektromechaniczna
12
v
em
I
=
0
~
F
z
=
~
=
Z
21
I
em
impedancja sprzęgająca mechanoelektryczna
v
=
0
~
F
z
=
=
Z
impedancja mechaniczna prz. rozwartego
~
22
v
m
0
I
=
0
Podstawowe rodzaje przetworników – zasady działania
Przetworniki typu magnetycznego
magnetoelektryczny (dynamiczny)
elektromagnetyczny
4
~
653124933.003.png 653124933.004.png
Podstawowe rodzaje przetworników – zasady działania
Przetworniki typu elektrycznego
elektrostatyczny (pojemno ś ciowy)
piezoelektryczny
Przetwornik magnetoelektryczny - dynamiczny
F
=
BlI
U
=
Blv
U
( )
Bl
2
v
=
I
F
( )
2
Z
=
er
Z
m
0
Z
em
=
Bl
zasada ruchu
5
~~
Bl
653124933.005.png 653124933.006.png
Zgłoś jeśli naruszono regulamin