[Сергей Борщ 119]

С пьезоизлучателями раньше работать не приходилось. Озадачили сделать ультразвуковой сканер используя чужие наработки, автор которых недоступен. Чужие наработки используют половинку HV7361 и выдают однополярные импульсы:

 

 Мне поставлена задача "раскачать излучатель посильнее", то есть использовать обе половинки HV7361. Перечитал документацию на HV7361 - там приводится только одна схема включения без объяснения принципа работы:

Вопросы такие: 

1) Каково назначение диодов на выходе микросхемы - это защита от выбросов с излучателя при механических воздействиях на него и отключенном питании?

2) Нижняя половина (SP2-DP2, DN2-SN2) используется для получения среднего уровня методом закорачивания излучателя?

3) Почему не применить просто мостовое включение излучателя между верхней и нижней половинами микросхемы? В этом случае не нужен будет источник питания -100 V , достаточно будет только +100V.

4) Замкнутые INA, INB на первой картинке должны быть замкнуты как и INC, IND или замкнутые INC, IND - опечатка?

[Plain 168]

Диоды нужны для изоляции передатчика от приёмопередающего кристалла, т.е. когда включены закорачиватели — соответственно, на первой картинке одним сигналом их включения должны быть B и D, на второй — B и C. Также, диоды составляют основу многоуровневых передатчиков, т.е. когда несколько таких ИС, запитанных от нескольких напряжений, работают на один выход.

 

Для мостового включения, кристалл должен быть электрически изолирован от корпуса, а это редкость, но если кристалл лишь передатчик, то включить на 200 В мостом можно, если эти 200 В по-прежнему ±100 В, либо всё равно поделены пополам и имеется преобразователь уровней между цифровым общим и этим силовым, т.е. сдвигающим на +100 В, и соответственно, Рис.4 паспорта тоже враньё.

 

И ещё — все пределы в паспорте абсолютные, при 220 В гарантированно труп, и такое у всех производителей аналогичных деталей.

Изменено 21 апреля, 2021 пользователем Plain

[HardEgor 65]

2 часа назад, Сергей Борщ сказал:

 Мне поставлена задача "раскачать излучатель посильнее", то есть использовать обе половинки HV7361.

Надо поднимать напряжение.

Мостовые не применяют потому что один контакт обычно крепят к корпусу для лучшей передачи звука.

[Сергей Борщ 119]

58 минут назад, Plain сказал:

т.е. когда включены закорачиватели — соответственно, на первой картинке одним сигналом их включения должны быть B и D, на второй — B и C

На второй, наверное, все же C и D? Там же вся нижняя половина микросхемы закорачивает выход на землю.

1 час назад, Plain сказал:

Диоды нужны для изоляции передатчика от приёмопередающиго кристалла,

Можно подробнее? Я понимаю, что отклик берется с этого же кристалла, но почему бы просто не разомкнуть на время приема все ключи передатчика? Ведь если закорачиватель будет включен - сигнал с приемника будет ограничен прямым падением на диоде.

1 час назад, Plain сказал:

Также, диоды составляют основу многоуровневых передатчиков, т.е. когда несколько таких ИС, запитанных от нескольких напряжений, работают на один выход.

Это не мой случай, у меня ИС одна.

1 час назад, Plain сказал:

но если кристалл лишь передатчик, то включить на 200 В мостом можно

Да, у меня излучатель отдельно и приемник отдельно. Я думал включить мостом на 100 В и получить на излучателе +-100 В. Глубину вашей мысли про сдвиг уровней я не понял.

1 час назад, Plain сказал:

и соответственно, Рис.4 паспорта тоже враньё.

Вы имели ввиду рисунок 3-4?

 

15 минут назад, HardEgor сказал:

Мостовые не применяют потому что один контакт обычно крепят к корпусу для лучшей передачи звука.

Понятно. А так хотелось сэкономить на источнике -100 В.

[Plain 168]

17 минут назад, Сергей Борщ сказал:

сигнал с приемника будет ограничен прямым падением на диоде

Сигнал обычно микровольты, поэтому там и нарисован МШУ.

 

25 минут назад, Сергей Борщ сказал:

наверное, все же C и D?

Вы правы, на схеме перемычки на месте, просто её умяли и сигналы замылились.

 

19 минут назад, Сергей Борщ сказал:

Глубину вашей мысли про сдвиг уровней я не понял

Относительно общего провода, предел верхнего питания 110 В, не 220 В, а если мост на 100 В, то проблем нет.

[Сергей Борщ 119]

1 час назад, Plain сказал:

Относительно общего провода, предел верхнего питания 110 В, не 220 В, а если мост на 100 В, то проблем нет.

Спасибо, теперь все понятно.

[whale 1]

Что за прибор если не секрет ? Дефектоскоп ? Датчик расхода ?

[SVNKz 1]

21.04.2021 в 13:51, Сергей Борщ сказал:

Мне поставлена задача "раскачать излучатель посильнее"

Раскачка без анализа КПД передачи выходного сигнала по мощности некорректна - необходимо это исследовать до начала процесса "модернизации". Данные о максимальном токе на выходе и напряжении соответствуют мощности 2.5 кВт - соответствует ли это значение для предполагаемой нагрузке. Простой вариант прямого соединения выхода драйвера с кристаллом излучателя не означает оптимальный вариант, учитывая поисковый характер Вашей работы. 

Без ТТХ самого излучателя обсуждение в теме малопродуктивно.  

[Сергей Борщ 119]

8 часов назад, whale сказал:

Что за прибор если не секрет ? Дефектоскоп ?

Да.

2 часа назад, SVNKz сказал:

Данные о максимальном токе на выходе и напряжении соответствуют мощности 2.5 кВт - соответствует ли это значение для предполагаемой нагрузке.

Столько не даст преобразователь питания. Но я постараюсь добыть ТТХ излучателя.

[jcxz 184]

21.04.2021 в 13:45, Сергей Борщ сказал:

Можно подробнее? Я понимаю, что отклик берется с этого же кристалла, но почему бы просто не разомкнуть на время приема все ключи передатчика? Ведь если закорачиватель будет включен - сигнал с приемника будет ограничен прямым падением на диоде.

Когда-то давно, когда работал с УЗ-сканированием, помню что сначала (в фазе излучения) на кристалл подавались несколько импульсов возбуждения, раскачивающих кристалл (сканирующий импульс состоял из ~3 периодов несущей частоты). А затем колебательный контур, образованный кристаллом, шунтировался на короткое время (снижалась добротность контура). После чего схема переключалась на приём (для приёма использовался тот же самый кристалл).

Если не шунтировать контур после фазы излучения, то эхо-отклик от ближайших отражателей становился почти не различим на фоне остаточных колебаний кристалла от фазы излучения.

[rudy_b 1]

А лучше добавить такой же комплексный импульс, но в противофазе для гашения раскачки. 

[Stepanov 8]

Сергей! Пьезокристалл это в основном конденсатор, включать его к мосту как на первой схеме - не лучшая идея с точки зрения согласования импедансов. Правильное направление - добавить последовательно с кристаллом индуктивность, чтобы получился контур примерно настроенный на рабочую частоту кристалла. Тупо повышать напряжение и токи - тупиковый путь. В случае сканера частота обычно 1...5МГц, и индуктивность получится порядка десятков нГ. Т.е. небольшая. Для настройки LC лучше использовать анализатор цепей - очень удобно. Про шунтирование - всё правильно, и тут тонкость есть с тем что включать шунт желательно при переходе напряжения на кристалле через ноль, чтобы звон в этой цепи уменьшить, при этом не надо стремится минимизировать сопротивление шунтирующей цепи, энергия должна рассеиваться в тепло, а не в помехи, сами знаете.

 

[Сергей Борщ 119]

Спасибо всем за ответы. Общее представление получил.

23.04.2021 в 08:49, Сергей Борщ сказал:

ТТХ излучателя

ТТХ не дали - помахали перед носом излучателем на проводе с СР-50 на конце, сказали "излучатель будет такой". Ну пусть сами исследуют.

 

[SVNKz 1]

21.04.2021 в 13:51, Сергей Борщ сказал:

 Мне поставлена задача "раскачать излучатель посильнее" (РИП), то есть использовать обе половинки HV7361. Перечитал документацию на HV7361 - там приводится только одна схема включения без объяснения принципа работы:

Терминология из области радиолюбителей... Если излучатель - кристалл находится в жидкости, то условие РИП выполняется и ограничено только электрической прочностью изоляции обкладок кристалла и проводников питания. Здесь уместно вспомнить об условии согласования передачи энергии от источника импульсов на кристалл. Эта задача была решена при помощи согласующих трансформаторов лет 30-50 назад, независимо от качества схемотехники источника импульсного питания. Рекомендуется дополнить в таком варианте схемой защиты излучателя, как минимум, от пробоя изоляции.

Например, излучатель на основе феррита неограниченно долго работает в объёме жидкости - энергия импульсного источника питания практически полностью рассеивается в окружающую среду. Но... на воздухе в течение долей секунды разрушается...

[Сергей Борщ 119]

2 часа назад, SVNKz сказал:

Терминология из области радиолюбителей...

Так они - ученые. В прямом смысле - со статьями, степенями и т.п. И совсем не в области УЗ излучателей.