Устройство для питания пьезокерамического преобразователя Советский патент 1979 года по МПК B06B1/06 

выход которой через два вентиля, включенных в противоположной полярности, подключен соответственно к }зходам установки нуля и единицы триггера, соешгненного своим выходом с входом блока управления. На фиг. 1 изображена структурная схема устройства на фиг. 2 - временные диаграммы его работы; на фиг. 3 - резонансная кривая пьезокерамического преобразователя. Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 переменного напряжения, усилитель 2 мощности и пьезокерамический преобразователь 3, с которым сопряжен датчик 4 механических колебаний, подключенный к входу ycumi- теля 5, выход которого соединен с входами блока 6 сравнения, блока 7 запоминания и пикового формирователя 8, подключенного выходом к одному входу четырех диодного ключа 9, другой вход которого соединен с выходом блока 7 запоминания, а выход которого подключе к другому входу блока 6 сравнения, вы- ход которого соединен с входом дифференцирующей цепи, например R С-цепочки, с стоящей из конденсатора 1О и резистора 11 Выход этой цепочки через два вентиля 12 и 13, включенных в противоположной полярности, подключен соответственно к входам установки нуля и единицы триггера 14, соединенного своим выходом с входом блока 15 управления. Устройство работает следующим образом. При включении питания сигнал с управляемого генератора 1 переменного напряжения через усилитель мощности 2 подается к пьезокерамическому преобразователю 3, Чартота Ш (фиг. 3) генератора 1 первоначально устанавливается ниже резонансной частоты преобразователя 3. Сигнал с датчика 4 jviexaHnческих колебаний преобразовате;ш 3 через усилитель 5 подается к вкодам ка 6 сравнения, блока 7 запоминания и пикового формирователя 8, Пиковый формирователь 8 формирует короткие импуль сы (4иг. 2б), которые передним фронтом открывает вентиль 9, а задним фронтом вырабатывает команду блоку 7 для запоминания напряжения на его входе. Во время открытого состояния ключа 9 в блоке 6 сравнения сравнивается напряже ние (в момент его пикового значения) с выхода усилителя 5 с напряжением с вы хода блока 7 запоминания т.е. с пиковы значением напряжения предыдущего пери- ода колебаний сигнала (фиг. 2). Когда мгновенное значение напряжения с выхода усилителя 5 превышает напряжение с блока 7 запоминания, на выходе блока 6 сравнения появляется положитель- пый перепад напряжения, который через f,C- цепочку (фиг. 2г) и вентиль 12 устанавливает триггер 14 в единичное состояние. Сигнал триггера 14 через блок 15 управления управляет работой генератора 1 таким образом, что при положительном уровне сигнала на выходе триггера 14, частота генератора 1 возрастает с (JU (фиг. 3) и приближается к резонансной частоте WQ преобразователя 3. При этом возрастает амплитуда мё ханических колебаний (фиг. 2а). В момент, когда частота генератора 1 переходит через максимум резонансной кривой, амплитуда колебаний преобразователя 3 уменьшается и на выходе блока 7 запоминания появляется отрицательный скачек напряжения (мх)мент t фиг. 2в), который через ключ 9, блок 6 управления, R С- цепочку и вентиль 13 устанавливает триггер 14 в нулевое состояние. Отрицательный уровень сигнала с выхода триггера 14 через блок 15 управления управляет частоту генератора 1 таким образом, что она начинает уменьщаться с UUg и опять переходит через максимум резонансной кривой до UJ (фиг. 3). Этот процесс повторяется. Таким образом частота генератора 1 автоматически поддерживается около резонансной частоты преобразователя 3. Формула изобретения Устройство для питания пьезокерами- ческого преобразователя, содержащее последовательно соединенные генератор переменного напряжения, усилитель мощности и пьезокерамический преобразователь, с которым сопряжен датчик механических колебаний, подключенный к входу усилителя, выход которого соединен с выходами блока сравнения и пикового формирователя, подключенного выходом к одному входу чётырехдиодного ключа, выход которого соединен с другим входом блока сравнения, и блок управления,. подключенные к входу генератора пере- , менного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повыщенйя эффективности, в него введен блок запоми нами я, дифференцирующая цель, два веятиля и триггер, причем один вход бло ка запоминания подключен к вьгходу уснлитепя, другой вход - к выходу пикового формирователя, а выход - к другому sKoty четырехдаодного ключа, выход блока сравнения соединен с входом дифференцирующей цепи, выход которой через два вентиля, включенных в противо- попожной полярности, подключен соответ 766 ственно к входам установки нуля и единицы триггера, соединенного своим выходом с входом блока управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 307817, кл. В 06 В 1/08, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке hfe 24О1439, кл. В 06 В 1/О6 1977 (прототип).

р-д-4

L

tIIt

tfL

ы

W,u)j Ы Utf

Фиг.З