Импеданс резонатора

Пользуясь ими находим комплексный импеданс резонатора [c.77]

Рассчитать модуль входного акустического импеданса резонатора Гельмгольца на частоте [ = 800 Гц и на резонансной частоте. Акустическое сопротивление в горле резонатора г = 0,03 кг/(м -с), плотность газа р = 1,2 кг/м . Объ- [c.284]

Тогда импеданс резонатора равен [c.131]

Рис. 4.10. Выражение зависимости импеданса резонатора с одним собственным резонансом от частоты в виде пространственной кривой и проекции этой кривой на плоскость и = 0.

Рис. 4.12. Зависимость импеданса резонатора с большим числом резонансов от частоты.

До сих пор не говорилось о том, каким образом может быть измерена скорость звука. Выше мы обращали внимание на отклонение свойств газа от идеального состояния и отмечали, что скорость Со относится к безграничному пространству. На практике, особенно в области низких температур, скорость звука измеряется в относительно небольшой колбе, которая должна иметь постоянную температуру. В настоящее время наиболее точные измерения скорости звука осуществляются при помощи акустического интерферометра с цилиндрическим резонатором. Акустические волны возбуждаются в трубе излучателем, расположенным на ее конце длина волны находится измерением перемещения отражателя между соседними резонансными максимумами. Положение стоячих волн определяется по импедансу излучателя. В этом состоит одна из трудностей акустической термометрии по сравнению с газовой. В газовой термометрии измеряемые величины, объем и давление, являются величинами статическими, хотя и существуют проблемы, связанные с сорбцией, о которой говорилось выше. В акустической термометрии измеряемые величины носят динамический характер — это акустический импеданс излучателя, например, при 5 кГц, вязкость и теплообмен со стенками трубы. Все это оказывается источником специфических трудностей при измерении, и для правильной интерпретации результатов измерения необходимо полное понимание физической сущности процессов распространения акустических волн. [c.101]

Пусть теперь в резонаторе есть какие-либо потери, не связанные с комплексностью е. В этом пункте мы рассмотрим изменения, которые вносит в е-метод наличие потерь в стенках замкнутого резонатора. Для наших целей можно характеризовать потери в стенках комплексным импедансом ш, т. е. заменить условие (3.1 г) [c.33]

Условие излучения (2.23) может быть записано как асимптотическая форма импедансного условия (15,12) прп К = —г /А. Поэтому, во-первых, допустимые функции должны удовлетворять условию излучения. Во-вторых, подобно тому, как для задач о резонаторе с импедансом надо к (15.9) добавлять интеграл по поверхности [c.152]

Если в задаче дифракции стенки резонатора обладают переменным импедансом, то в одной из возможных постановок однородной задачи ау-метода граничное условие на 5 будет иметь вид (см. (9.21)) [c.166]

Задача о вынужденных нелинейных колебаниях резонатора с комплексным граничным импедансом аналогичным методом рассмотрена в [16]. [c.97]

Однако разработанный метод использования уравнений Бюргерса для встречных (или бегущих под углом) волн с дополнительным усреднением уравнений по быстропеременным функциям пока что не обобщен для границ резонаторов и волноводов, имеющих произвольное значение импеданса. [c.99]

ПОНЯТИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО ИМПЕДАНСА В ТЕОРИИ ВОЛНОВОДОВ И РЕЗОНАТОРОВ С ПОТЕРЯМИ [c.21]

Пусть дан замкнутый объем V, ограниченный поверхностью 5 (рис. 1.5), характеризуемой комплексным поверхностным импедансом 8. Собственными колебаниями резонатора называются [c.71]

В качестве просветляющего слоя в акустике можно применить резонатор типа пружинка—масса , составленный из сосредоточенной упругости X и сосредоточенной массы (д,. Пусть такой резонатор вставлен между средами с волновыми сопротивлениями рс и р с, причем рс 5> р с. Тогда для гармонической волны, падающей из первой среды, просветление можно получить, если резонатор вставлен пружинкой в сторону падающей волны. В самом деле, в этом случае масса резонатора будет нагружена на волновое сопротивление второй среды р с, так что импеданс нагруженной массы равен —1а 1 -f р с проводимость нагрузки на пружину равна, следовательно, 1/(—-f р с ). Но проводимость сосредоточенной упругости складывается с проводимостью нагрузки. Следовательно, входная проводимость нагруженного осциллятора равна [c.154]

Предположим вначале, что пьезоэлектрический резонатор, эквивалентная схема которого приведена на рис. 4.8, имеет лишь одии собственный резонанс (Л = 1). Импеданс 2(ш) такого резонатора можем записать в виде [c.139]

Чтобы математически описать влияние тока возбуждения на резонансную частоту, необходимо ввести нелинейную характеристику импеданса пьезоэлектрического резонатора, которая является причиной возникновения взаимных модуляций, характеризуемых током /д. Выражение для этого тока в кварцевом резонаторе ЛГ-среза со сдвиговыми колебаниями по толщине при наличии двух сигналов частотой оя и Ш2 и напряжением их и и2 было получено в работе [10]. Оно представляет собой сложную функцию, зависящую от свойств резонатора, частоты сигналов и нх разности. [c.162]

Пьезоэлектрический резонатор как нелинейный импеданс был рассмотрен в работе [99], где влияние тока возбуждения на резонансную частоту и другие параметры резонатора было описано с помощью нелинейной эквивалентной схемы (рис. 4.24). Здесь эквивалентное последовательное сопротивление Ла(7) н динамическая емкость Сн 1) взяты как функция амплитуды тока возбуждения [c.162]

Принципиальная схема трехточечного включения кристаллического генератора показана на рис. 5.72. Импеданс 2з представляет собой пьезоэлектрический резонатор или последовательную комбинацию резонатора и реактивного сопротивления. В этом случае импеданс отображает емкость Сг, а импеданс 21 — емкость С1. Резонатор или его последовательная ком- [c.252]

Чтобы пояснить принцип компенсации данного типа, предположим, что пьезоэлектрический генератор работает при минимальном значении импеданса пьезоэлектрического резонатора при этом варикап включен последовательно с резонатором. Обозначим ДП относительное изменение частоты, определяемое как [c.257]

У генераторов с трехточечной схемой соединения резонатор на ПАВ работает на частоте, при которой его входной импеданс имеет индуктивный характер, т. е. в области между частотами последовательного и параллельного резонансов. У генераторов с резонатором на ПАВ в цепи обратной связи резонатор работает, как правило, вблизи последовательного резонанса. [c.408]

Прн создании системы электродов могут возникать (особенно в процессе травления) изменения щирины нли длины электродов, нарущения периодичности (особенно на краях) или обрывы электродов. Если эти нарушения значительные, то они вносят существенные изменения в передаточную характеристику фильтра, влияют на его входной и выходной импедансы, а также на добротность резонатора. Анализ влияния отклонений приведенных величин на свойства фильтров на ПАВ дан, например, в монографии [338]. [c.533]

Zj O мы получим гя>= —1 и = 0, т. е. полное отражение. Если Zo = + /К представляет импеданс резонатора с малым затуханием, то при резонансной частоте Za = и, поскольку малая величина, в этом случае получим также г я — 1 и 0. На этом принципе работает (фильтр Квинке, состоящий из ряда [c.178]

М. п. представляет собой сердечник из магнито-стрикционных материалов с обмоткой. Протекающий по обмотке М. п. переменный ток от внеш. источника создаёт в сердечнике переменное магн. поле (намагниченность), к-рое вызывает его механич. колебания. И наоборот, колебания сердечника М. п. под действием внеш. переменной силы преобразуются в переменную намагниченность, наводящую в обмотке переменную аде. Электрич. импеданс обмотки М. п, в областях частот, лежащих вблизи собств. частот колебаний сердечника, в значит, степени определяется механич. параметрами сердечника, рассматриваемого как колебат. система. В соответствии с этими свойствами М. и. используют в УЗ-техннке, гидроакустике, акустозлектронике и ряде др. областей техники в качестве излучателей и приёмников звука, разнообразных датчиков колебаний, фильтров, резонаторов, стабилизаторов частоты и др. [c.9]

Собственные частоты системы подачи топлива или других узлов двигателя при динамических нагрузках определяют, возникнет ли неустойчивость с колебаниями той или иной частоты. Процесс горения можно изолировать от системы подачи увеличением перепада давления на форсунках. Если перепад давления на форсунках составляет примерно половину внутрикамерного давления, то низкочастотные колебания возникают редко. Использование демпфирующих устройств или согласование импедансов позволяет снизить требуемый перепад давления на форсунках до величин, меньших половины давления в камере сгорания при обеспечении устойчивой работы ЖРД. Изменения собственных частот системы питания можно добиться изменением длины или объема трубопроводов и коллекторов, а также установкой энергопоглощающих устройств типа четвертьволновых резонаторов или резонаторов Гельмгольца. Собственные частоты механических узлов можно изменять выбором других мест крепления или введением дополнительных креплений. Можно изменять и конструкцию камеры сгорания, чтобы уменьшить диапазон ее чувствительности к колебаниям низкой и промежуточной частот. Увеличение приведенной длины L или отношения длины к диаметру форсуночных каналов обычно повышает устойчивость [69]. Для ЖРД, работающих на водо- [c.174]

Итак, введение селективного поглощения позволяет в принщ1пе повысить эффективность параметрического усиления звука заметим, что в недиспергирующей среде коэффищ1ент параметрического усиления субгармоники даже при идеальном синхронизме не может существенно превьпиать единицу [Гольдберг, 1972 Руденко, Солуян, 1975]. Технически такую селекцию можно осуществить в плоском резонаторе, одна из стенок которого представляет собой пластинку конечной толщины, причем акустический импеданс пластинки сильно отличается от импеданса окружающей среды. При нормальном падении волны на резонансных частотах пластинка не отражает ее, а пропускает полностью. Это обстоятельство и можно использовать для устранения перекачки энергии в ненужные гармоники [Зарембо и др., 1980]. Использовав такую пластинку в качестве границы плоского резонатора (акустического интерферометра) и возбудив его на частоте = ясо/ г/,, мы получаем, что на т-й и высших гармониках частоты со добротность резонатора Q мала (он открыт), тогда как на основной частоте и ее гармониках с номерами меньше т значение Q может быть велико, причем отражение по скорости происходит в противофазе, т.е. пластинка эквивалентна твердой стенке, и спектр частот такого резонатора остается эквидистантным. [c.150]

На импеданс-диаграмме (рис. 55) точка, изображающая импеданс системы при изменении частоты, будет перемещаться, согласно уравнению (7,26), по прямой Z, параллельной оси ординат, пересекая ось абсцисс в точке что соответствует частоте аз = о)о, при которой реактивное сопротивление исчезает (резонанс). Пусть при = коэффициент поглощения будет Из двух возможных значений возьмем большее, соответствующее более задемпфированному резонатору. Эта величина соответствует центру некоторой окружности равного поглощения а = а , радиус которой (см. гл. 5) равен [c.187]

Действие прибора Соник Резонатор (табл. 32) основано на использовании влияния обусловленного дефектом изменения входного механического импеданса контролируемого изделпя на входной электрический импеданс нагруженного на это изделие пьезоэлектрического преобразователя. Последний [c.275]

СобственньГй импеданс задача дифракции с нулевым импедансом. Вернемся к первой задаче 8 — о возбуждении закрытого пустого резонатора с идеальными стенками (8.1). Сопоставим ей вместо (8.3) другую однородную задачу [c.99]

Докажите условие ортогональности (7.10.2) для мод замкнутого резонатора с конечным импедансом стенок. Подсказка. Ознакомьтесь с работой ван Бладеля (см. работу [8, СЬ. 10], указанную в литературе к гл. 4 данной книги), а также используйте выражение (4.2.1). [c.570]

Эффективность работы П. п. определяется в основном электрич. потерями, связанными с наличием активной электрич. проводимости в пьезополупроводниках, и потерями, обусловленными отражением части электрич. или акустич. энергии от преобразователя в режиме излучения или приёма соответственно. Потери на отражение зависят от согласования удельного электрич. (акустич.) импеданса преобразователя и волнового сопротивления электрич. (акустич.) тракта и могут быть, в принципе, сведены к минимуму выбором параметров преобразователя, сопротивлений его электрич. и акустич. нагрузок и применением согласующих устройств. Напр., для компенсации реактивного сопротивления преобразователя на резонансной частоте иногда параллельно ему подключают компенсирующую индуктивность Ь такой величины, чтобы резонансная частота L -кoн-тура совпала с / . Часто параллельный L -кoнтyp одновременно выполняет роль трансформатора, согласующего активные составляющие сопротивлений излучателя и питающего его генератора или приёмника и его электрической нагрузки. Применяют и другие согласующие системы, напр, объёмный резонатор на высоких частотах. При этом добротность согласующего устройства должна быть достаточно большой и не снижать эффективности преобразователя. Электрич. потери в режиме одностороннего излучения на основной резонансной частоте характеризуются коэфф. а, выраженным в децибелах [c.276]

Случай а представляет собою простой резонатор Гельмгольца аналогичный простому электрическому контуру, состоящему из последовательно соединёняых Ь п С. Импеданс в акустическом случае равен [c.262]

При изучении и проектировании пьезоэлектрических электромеханических преобразователей и анализе переходных состояний целесообразно эквивалентную электрическую схему рассматривать в виде шестиполюсника с распределенными параметрами. Эта модель была предложена Мэзоном [68] и в дальнейшем разработана Редвудом [100]. При выводе параметров эквивалентной электрической схемы Мэзон предполагал, что резонатор испытывает некоторый тнп колебаний, распространение которых происходит в одном выделенном направлении со скоростью v. Определим параметры ЭЭС иа примере продольных колебаний узких стержней, ориентированных в прямоугольной системе координат в соответствии с рис. 2.3. При этом толщина стержня (в направлении оси Л з) равна 2а, ширина (в направлении оси Хг) 2Ь и длина (в направлении оси Х ) 21. Уравнение движения стержня, ориентированного в соответствии с рис. 2.3,(7, представляет соотношение (2.31а), а в соответствии с рис. 2.3,6 — выражение (2.36а). Скорость распределения смещения v в направлении оси Xi, характеристический импеданс 2с и емкость между электродами Со определяются выражениями [c.164]

Тогда ЭЭС резонатора можно выразить в виде передаточного звена между входной силой F.(, скоростью (ЭМ1/ЭО-/, действующими иа ограниченной площади с координатой (-/), и силой Р , скоростью дщ/дО/, действующими на ограниченной площади с координатой (-1-/). Передаточное звено характеризуется длиной 21, характеристическим импедансом 1с н скоростью распространеиия колебаний у. Эквивалентная схема дополнена членом, учитывающим токн и напряжение в цепи электродов. Эквивалентные электрические схемы для двух рассматриваемых расположений электродов приведены иа рис. 4.26. [c.164]

Следующий этап расчета включает определение значений элементов ЭЭС фильтра, выполненного в виде лестничной схемы, исходя из значения входного импеданса в ненагруженном или закороченном режимах. На заключительном этапе расчета лестничная структура по частям трансформируется в отдельные мостовые четырехполюсники с одним кристаллическим резонатором в продольной и поперечной ветвях. [c.242]

Примеры различных схем кристаллических генераторов с резонатором в цепн обратной связи приведены на рис. 5.73. Включение реактивного сопротивления Ху в схему не является обязательным. Во всех приведенных соединениях импедансы 21, Хг представляют собой конденсаторы, а 2з — индуктивность либо наоборот. [c.253]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...