Акустический приемник Советский патент 1989 года по МПК G01H9/00 

/

сл

Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано, например, в гидролокации. Цель изобретения - повышение надежности приемника за счет устранения режима самовозбуждения при работе с узкими диаграммами направленности. Приемные мембраны 1 и 9 при падении на них акустической волны начинают колебаться с фазовым сдвигом. Лазерные интерферометры 2 и 10 и фотоприемники 3 и 11 регистрируют эти колебания. Генератор 6 прямоугольных импульсов периодически разрывает цепь обратной связи усилителя 4 с мембранами 1 и 9 с помощью ключа 5. 2 ил.

Ч:

и

U

10

/77777

I

tmisi,

сл

Од

sl

CD О)

11

п

ГО

ot.f

Изобретение относится к акустической и ультразвуковой технике, может быть использовано, например, в гидролока1р1И и в других областях техники, основанных на использовании колебаний в различных средах для локации и диагностики, и является усовершенствованием устройства по основному авт. св. № 1388731.

Цель изобретения - повышение надежности за счет устранения режима самовозбуждения при работе с узкими диаграммами направленности.

На фиг. 1 представлена структурная схема акустического приемника; на фиг. 2 - ряд временных диаграмм, иллюстрирующих его работу.

Приемник состоит из приемной мембраны 1, лазерного интерферометра 2, фотоприемника 3, усилителя 4, электронного ключа 5, генератора 6 прямоугольных импульсов, удвоителя 7 частоты пьезокерамического стержня 8, дополнительной мембраны 9 лазерного интерферометра 10, фотоприемника 11 и усилителя 12.

Приемник работает следукицим образом.

При падении плоской акустической волны на поверхности приемных мембран 1 и 9 они начинают колебаться с некоторым фазовым сдвигом, который зависит от угла падения, акустической волны и от расстояния между фазовыми центрами мембран. Колебалия мембраны 1 регистрируются с помощью лазерного интерферометра 2 и фотоприемника 3, подключенного к усилителю 4. Выход усилителя 4 через электронный ключ 5 и удвоитель 7 частоты связан с пьезокерамическим стержнем 8, который осуществляют возбуждение мембран 1 и 9. Цепочка из зтих элементов образует цепь обратно связи, коэффициент передачи в которо установлен равньт 1, При.этом начинается периодическое самовозбуждение колебаний приемных мембран 1 и 9, которые осуществляют за счет переменного Натяжения, производимого пьезокерамическим стержнем 8. Электронный ключ 5 под воздействием генератора 6 периодически меняет коэффициент передачи петли обратной связи так, чтобы происходил срьт колебаний мем

браны. Частота генератора 6 должна быть примерно в 100 раз меньшей частоты сигнала.

На фиг. 2 показаны переменные диаграммы, характеризующие работу устройства: а -.произвольно меняющийся акустический сигнал, б - напряжение с генератора 6, в - результирующие колебания мембраны 9, регистрируемые с помощью интерферометра 10, фотоприемника 11 и усилителя 12. Из фиг. 2 видно, что каждая вспьппка колебаний начинается с амплитуды, которую имел в этот момент сигнал, и максимальная амплитуда колебаний пропорциональна амплитуде сигнала. Таким образом, осуществляется усиление колебаний приемных мембран 1 и 9. Меладу начальными колебаниями мембран 1 и 9 имеется фазовый сдвиг, который зависит от угла падения акустической волны и от расстояния между фазовыми центрами мембран. Это приводит к зависимости коэффициента усиления от угла падения акустической волны для мембраны 9. Зависимость коэффициента усиления от угла падения акустической волны позволяет формировать требуемую диаграмму направленности, изменяя коэффициент передачи петли обратной связи. Чем ближе коэффициент передачи петли обратной связи к 1, тем уже диаграмма направленности. В техническом решении реализуется работа устройства с коэффициентом передачи петли обратной связи равным единице, что обеспечивает предельно узкую диаграмму направленности.

По сравнению с известным предлагаемый акустический.приемник обеспечивает устойчивую работу при формировании предельно узких диаграмм направленности.

Формула изобретения

Акустический приемник по авт. св. № 1388731, отличающий

дежности, он снабжен последовательно соединенными генератором прямоугольных импульсов и электронным ключом, второй вход которого подключен к вы- ходу усилителя, а выход - к входу удвоителя частоты.

Фм.г