Главная > Устройства и элементы систем автоматического регулирования и управления. Книга 1. Измерительные устройства, преобразующие элементы и устройства
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ГЛАВА XII. ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

Электроакустические преобразователи (ЭАП) используются в устройствах автоматики для получения информации о разнообразных физических явлениях и процессах, сопровождающихся изменением излучения акустического поля или изменением акустических свойств среды. ЭАП применяются также для оценки акустических свойств среды, расположения в ней некоторых объектов реагирования и т. д.

ЭАП служат для преобразования энергии акустического поля в электрическую и наоборот. В соответствии с этим ЭАП классифицируются на акустические приемники (АП) и акустические излучатели (АИ).

Акустические колебания могут распространяться в газообразных, жидких и твердых телах, поэтому ЭАП можно подразделить также на преобразователи для работы в газовой среде, на гидроакустические преобразователи и на вибродатчики.

В состав ЭАП входят следующие элементы:

— подвижные и неподвижные механические части, обеспечивающие связь преобразователя с физической средой;

— части, преобразующие механические колебания твердого или жидкого рабочего тела ЭАП в электрические колебания или обратно.

1. ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБРАТИМЫХ ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Действие электроакустических обратимых преобразователей, основанных на магнитных эффектах, описывается уравнениями

Для преобразователей, основанных на электрических эффектах соответственно:

и

где — переменное синусоидальное напряжение, приложенное к зажимам преобразователя;

— ток, текущий в электрической цепи;

— переменная синусоидальная механическая сила;

— скорость колебаний подвижной части ЭАП;

М — коэффициент электромеханической связи, определяющий взаимное влияние электрической и механической сторон преобразователя друг на друга;

— собственное электрическое и механическое сопротивление электрической и, соответственно, механической части преобразователя:

при (заторможенный преобразователь);

при (преобразователь с разомкнутыми зажимами).

При выбранных в формулах (XII. I), (XII. 2) знаках перед и и положительные значения их соответствуют передаче энергии извне в ЭАП.

Поэтому, если преобразователь отдает энергию на внешнюю нагрузку или то следует считать

и соответственно

При работе ЭАП в режиме излучателя на нагрузку осуществляется преобразование электрической энергии в механическую (акустическую).

Полное электрическое сопротивление потребляющее электрическую энергию и преобразующее ее на акустической стороне в механическую, найдем из уравнений (XII. 1), (XII. 2):

При работе ЭАП в режиме приемника полное механическое сопротивление преобразователя, в который поступает акустическая мощность при подключении сопротивления имеет вид

Чувствительность акустического приемника (АП), преобразующего акустическую мощность в электрическую, определяется по формуле

Верхние знаки относятся к магнитному, нижние — к электрическому типу преобразователей.

Чувствительность акустического излучателя (АИ) определяется как отношение звукового давления, развиваемого им на заданном расстоянии, к току, протекающему по его электрической цепи.

Чувствительность преобразующей части ЭАП определяется как отношение скорости подвижной системы, нагруженной механическим сопротивлением к току в его электрической цепи:

или к напряжению на входе и

1
Оглавление
email@scask.ru