Wyniki 1-10 spośród 12 dla zapytania: authorDesc:"Lucjan Nafalski"

Wpływ układów elektronicznych współpracujących z rezonatorem kwarcowym na proces starzenia ultrastabilnych generatorów kwarcowych

Czytaj za darmo! »

Wysokostabilne rezonatory kwarcowe o specjalnej konstrukcji osiągają stałość częstotliwości w czasie na poziomie 10-11/dobę, zbliżając się do granic wyznaczonych przez parametry kryształu kwarcu. Są to rezonatory typu QAS [1] w których wyeliminowano wpływ konstrukcji mocującej drgającą płytkę kwarcową na proces starzenia, rezonatory LFE [2,3,4] pobudzane polem równoległym o zminimalizowanym wpływie elektrod oraz BVA o bardzo złożonej konstrukcji, uwolnione zarówno od wpływu elektrod, jak i konstrukcji mocującej. Uzyskanie zminimalizowanego poziomu zmian częstotliwości w generatorze wymaga wyjątkowo starannego zaprojektowania współpracujących układów elektronicznych i doboru stosowanych podzespołów oraz skutecznego zabezpieczenia przed wpływem narażeń zewnętrznych, a w szczegól[...]

Badania trójkomorowego termostatu do ultrastabilnych generatorów kwarcowych


  Aby osiągnąć wysoką stabilność generowanego sygnału w czasie i w funkcji zmian temperatury zewnętrznej generatora rzędu (kilku 10-10 do kilku 10-11), konieczne jest zapewnienie minimalnych zmian temperatury rezonatora, układu generacyjnego i innych układów na poziomie dziesiątych części stopnia. Wyższa stałość temperatury przekłada się bezpośrednio na stabilność częstotliwości generowanego sygnału. Uwzględniając nachylenie charakterystyki temperaturowej rezonatora cięcia SC w otoczeniu ekstremum, wpływ związany z układem regulacji temperatury można uznać za pomijalny przy zmianach temperatury poniżej 0,2K, taka zmiana temperatury daje wpływ na poziomie (10-12) [8]. Udział wpływu układu wzbudzającego ocenia się na podstawie zachowania układu z zastępczym rezystorem włączonym w miejsce rezonatora, korzystając z metody opisanej w [5] i transformacji otrzymanych wyników do układu rzeczywistego na podstawie zależności: Δf/f = Δfo ⋅ Qo/f ⋅ QL (1), [5] gdzie: Δf - zmiana częstotliwości układu z rezystorem, Qo - dobroć obwodu rezonansowego, QL - dobroć rezonatora [...]

Wpływ współpracujących układów elektronicznych na proces starzenia ultrastabilnych generatorów kwarcowych

Czytaj za darmo! »

Wysokostabilne rezonatory kwarcowe o specjalnej konstrukcji osiągają stałość częstotliwości w czasie na poziomie 1E-11/ dobę, zbliżając się do granic wyznaczonych przez parametry kryształu kwarcu. Są to rezonatory typu QAS [1], w których wyeliminowano wpływ na proces starzenia konstrukcji mocującej rezonatory LFE [2, 3, 4], pobudzane polem równoległym o zminimalizowanym wpływie elektrod oraz[...]

Komputerowe projektowanie wysokostabilnych generatorów kwarcowych

Czytaj za darmo! »

Projektowanie wysokostabilnych generatorów kwarcowych ze wspomaganiem komputerowym jest wyjątkowo złożonym problemem. Złożoność zagadnienia polega na konieczności analizy układów nieliniowych, zawierających element o bardzo dużej dobroci, oraz wykonaniu obliczeń z bardzo dużą dokładnością. Do takich zadań nie przystosowane są powszechnie dostępne używane programy projektowania układów elekt[...]

Badanie wpływu wygrzewania obudowy i wibratora kwarcowego w procesie zamykania wysokostabilnych rezonatorów na wyniki długoterminowej stałości częstotliwości rezonatorów


  Istotnym parametrem rezonatorów i budowanych termostatowanych generatorów wysokostabilnych jest długoterminowa stałość częstotliwości. Definiowana jako stosunek względnej zmiany częstotliwości w ciągu doby, po określonym czasie pracy ciągłej generatora. Budowa termostatowanych wysokostabilnych generatorów wymaga stosowania rezonatorów o bardzo małym poziomie zmian dobowej częstotliwości. Zmiany starzeniowe rezonatora mają bardzo istotny wpływ na stałość częstotliwości generatora. Przy odpowiednim dobraniu elementów układu wzbudzającego [8] zmiany długoterminowe częstotliwości wynikające ze starzenia elementów składowych układu generacyjnego i układu przestrajania są pomijalnie małe, a o stabilności długoterminowej decydują zmiany częstotliwości rezonatora. Szczególnym wpływem na te zmiany ma sposób zamykania rezonatora. W tym celu przeprowadzono badania zmian częstotliwości rezonatorów zamkniętych po 2-godzinnym wygrzanu elementów składowych rezonatora i bez tego wygrzania. Do badań wykorzystano rezonatory cięcia SC o częstotliwości 4,096 MHz pracujące na drganiu podstawowym o średnicy płytki wibratora 10,2 mm - rys. 1. Obudowy rezonatorów zamknięto metodą zimnego zgniotu w próżni. Tab. 1. Wyniki badań generatorów z rezonatorami zamkniętymi bez wygrzewania rezonatorów po 10, i 30 dniach pracy ciąg[...]

Zastosowanie technologii zgrzewania ultradźwiękowego do łączenia siatki z włókien szklanych do profili kątowych PCV DOI:


  Technologia zgrzewania ultradźwiękowego jest od wielu lat rozwijana w Zakładzie Piezoceramiki i Ultradźwięków w Instytucie Tele- i Radiotechnicznym. Technologia ta posiada wiele cech którymi przewyższa tradycyjnie stosowane metody łączenia tworzyw sztucznych. Klejenie klejami powoduje uwalnianie do otoczenia szkodliwych substancji chemicznych zawartych w rozpuszczalnikach, natomiast zgrzewanie termiczne wymaga wykonania wyciągów, a materiał zgrzewany często przylega do elementu grzejnego i ulega zwęgleniu, co również powoduje emisje substancji toksycznych. Zgrzewanie ultradźwiękami nie powoduje żadnych ujemnych skutków dla otoczenia, a ponadto pozwala na wykonanie połączeń trwałych, szczelnych, bez degradacji wewnętrznych struktur materiału poza obszarem zgrzewu. Ponadto wydajność i sprawność energetyczna zgrzewania ultradźwiękowego jest nieporównywalnie wyższa od tradycyjnych metod. Zgrzewanie ultradźwiękowe pozwala na łączenie ze sobą nie tylko tworzyw sztucznych, ale i metali oraz tworzyw sztucznych z materiałami nietopliwymi, takimi jak na przykład włókno szklane. Na przestrzeni ostatnich dwóch lat w zakładzie przeprowadzono wiele badań oraz opracowano technologię zgrzewania i w efekcie tych prac wykonano półautomatyczne urządzenie realizujące spajanie siatki z włókna szklanego z kątownikiem narożnikowym wykonanym z tworzywa sztucznego - polichlorku winylu (PCV). Kątownik taki po operacji zgrzewania przedstawia rys. 1. Połączenie kątownika z pasami sia[...]

Regulowana cewka kompensująca do zastosowań w systemach pomiarowych układów ultradźwiękowych


  W artykule przedstawiono konstrukcję regulowanej cewki, kompensującej przewidzianej do zastosowań w automatycznym systemie pomiarowym przetworników ultradźwiękowych i układów drgających. Cewka ta umożliwia płynną regulację indukcyjności w dwóch, przełączanych zakresach od 80 μH do 2 mH oraz od 1 mH do 30 mH przy prądzie roboczym do 5 A, częstotliwości od 10 do 100 kHz oraz napięciu do 3 kV RMS. Pozwala ona na dokładną kompensację pojemności równoległej przetwornika, umożliwiając poprawę jakości pomiarów parametrów układów ultradźwiękowych. Zgrzewanie i wycinanie ultradźwiękowe jest technologią łączenia elementów z tworzyw sztucznych oraz metali kolorowych, która zdobywa coraz większą popularność z powodu dużej wydajności procesu, niezawodności spoiny, niskiego kosztu jednostkowego wykonania połączenia oraz energooszczędności [1]. Jednym z kluczowych działań podczas projektowania systemu zgrzewania ultradźwiękowego jest zbadanie parametrów wykonanego przetwornika ultradźwiękowego oraz kompletnego układu drgającego. W tym celu stosuje się specjalnie zaprojektowane systemy pomiarowe, umożliwiające identyfikację parametrów przetwornika oraz wyznaczenie charakterystyk częstotliwościowych układów drgających [2, 3]. Wyznaczenie tych parametrów jest niezbędne do oceny poprawności konstrukcji układu drgającego oraz zapewnienia jego niezawodnej pracy w systemie zgrzewania ultradźwiękowego. Ultradźwiękowy układ drgający zasilany jest sinusoidalnym sygnałem elektrycznym wytwarzanym przez generator. Dostarczana moc elektryczna waha się od kilkudziesięciu watów do kilku kilowatów, a częstotliwość pracy może wynosić od 20 kHz do 70 kHz w zależności od realizowanej technologii. Pomiary parametrów elektrycznych układów drgających Pomiary parametrów przetworników ultradźwiękowych oraz kompletnych układów drgających mogą być realizowane za pomocą dwóch systemów pomiarowych. Standardowym badaniem jest pomiar charakterystyk impedancyjnych [...]

Metoda wyznaczania sprawności układów ultradźwiękowych DOI:10.15199/148.2017.6.10


  Sprawność układu ultradźwiękowego W systemach ultradźwiękowych z przetwornikami piezoelektrycznymi takimi jak przetworniki segmentowe można wyróżnić trzy rodzaje sprawności: mechanoakustyczna ( ) m ac mech ac P Re P η - = (1) elektromechaniczna el m el mech P P η - = (2) elektroakustyczna ( ) mech ac el mech el ac el ac P P η - = =η - η - Re (3) gdzie: Pac - wypromieniowana moc akustyczna z przetwornika, Pm - moc mechaniczna, Pel - dostarczona moc elektryczna, Re(x) - część rzeczywista z wartości zespolonej x. Sprawność mechanoakustyczna przedstawia, jaki procent z całkowitej mocy mechanicznej jest wypromieniowany w postaci fal ultradźwiękowych do zewnętrznego ośrodka. Sprawności elektromechaniczna oraz elektroakustyczna wyrażają odpowiednio, jaka część dostarczonej energii elektrycznej zostanie przetransformowana na energię mechaniczną lub akustyczną. Parametrem determinującym sprawność układu ultradźwiękowego jest sprawność elektroakustyczna. Sprawność tę można wyznaczyć na podstawie modelu zastępczego układu drgającego. W literaturze występują dwa rodzaje modeli zastępczych, modele o stałych rozłożonych, takie jak model Masona, KLM, Redwooda oraz modele o stałych skupionych bazujących na elektrycznych lub mechanicznych obwodach rezonansowych. Modele o stałych rozłożonych wykorzystuje się głównie do projektowania układów ultradźwiękowych, natomiast do weryfikacji i walidacji eksperymentalnej zazwyczaj stosuje się modele o stałych skupionych. Szczególnie, ze względu na stosunkowo prostą metodę wyznaczania parame[...]

Zakłócenia przewodzone w generatorach ultradźwiękowych DOI:10.15199/13.2017.12.11


  System zgrzewania ultradźwiękowego składa się z części mechanicznej oraz elektrycznej. Część elektryczną stanowi generator ultradźwiękowy, który jest przedmiotem badania. Generator jest urządzeniem wytwarzającym przebieg elektryczny zasilający ultradźwiękowy przetwornik piezoceramiczny [1], [2]. Przebieg ten o napięciu sięgającym 2 kV RMS ma częstotliwość zależną od parametrów układu drgającego. Instytut Tele- i Radiotechniczny jest od wielu lat producentem systemów zgrzewania ultradźwiękowego, w tym, generatorów ultradźwiękowych [3]. Najnowszy, opracowany w ITR gene-rator o oznaczeniu SBP320 posiada moc wyjściową 3 kW przy częstotliwości pracy 20 kHz [5]. Jest on wyposażony w falownik rezonansowy oraz mechanizm bezpośredniej, cyfrowej syntezy sygnałów sterujących. Sterowanie falownikiem odbywa się w sposób cyfrowy. Generator samoczynnie dostraja się do optymalnych parametrów pracy układu drgającego. Jednym z istotnych aspektów opracowywania tego typu urządzenia jest konieczność uwzględnienia wymagań kompatybilności elektromagnetycznej (EMC). Pomiary zakłóceń przewodzonych Aby możliwe było wprowadzenie generatora ultradźwiękowego do sprzedaży na rynkach Unii Europejskiej konieczne jest spełnienie przezeń wymagań tzw. Dyrektyw nowego podejścia, w tym dyrektyw bezpieczeństwa LVD (Low Voltage Directive) i EMC (Electro Magnetic Compati[...]

Wpływ efektów nieliniowych na parametry ultradźwiękowego układu drgającego dużej mocy DOI:10.15199/13.2015.11.2


  Układ drgający jest rezonatorem mechanicznym, którego zadaniem jest przekształcenie energii elektrycznej, dostarczanej z generatora, na energię drgań mechanicznych o zadanej częstotliwości oraz amplitudzie [9]. W skład układu drgającego wchodzą: przetwornik ultradźwiękowy, falowód pośredniczący - koncentrator oraz sonotroda. Budowę typowego układu drgającego przedstawiono na rys.1. Rolą przetwornika ultradźwiękowego jest przetworzenie energii elektrycznej na energię drgań mechanicznych. Koncentrator, stosuje się w celu dopasowania sonotrody do przetwornika ultradźwiękowego, tak aby na powierzchni roboczej sonotrody uzyskać wymaganą przez daną technologię wartość amplitudy drgań mechanicznych. Sonotroda, zwana także narzędziem, ma za zadanie przekazać energię drgań mechanicznych do obciążenia (np. do wody w przypadku technologii mycia ultradźwiękowego). Przekazywana w ten sposób energia oraz moc jest zależna od wartości amplitudy drgań mechanicznych na powierzchni roboczej sonotrody, tzn. powierzchni, przez którą zostaje wypromieniowana energia w postaci fal akustycznych do obciążenia. Wartość amplitudy drgań mechanicznych w układach drgających o niewielkim poborze mocy jest liniowo zależna od napięcia pobudzania elektrycznego. W układach drgających o stosunkowo dużym poziomie poboru mocy ~kW i znacznej amplitudzie drgań mechanicznych ~10 μm układ drgający zaczyna zachowywać się jak nieliniowy oscylator zbliżony zachowaniem do oscylatora Duffinga [2, 3]. Zachowanie to ma istotny wpływ na funkcjonalność układu drgającego i jego zdolność do przekazywania energii do obciążenia, dlatego też ważnym jest aby zachowani[...]

 Strona 1  Następna strona »