Добавлено: Вт Янв 20, 2009 00:28:42 Заголовок сообщения: Как усилить сигнал для излучателя ультразвука?
Уважаемые Ирбисяни, посоветуйте чего нибудь умное! С микроконтролера выходят прямоугольные импульсы 100 кГц амплитудой 5 В, нужно эти импульсы усилить до амплитуды 250 В и идут на ультразвуковой излучатель ( для бетона, от ультразвукого прибора УК-10П), на сколько я понял мощность не особо важна? На счет мосфета первым делом подумал, но на сколько я понял он комутирует ток а не напряжение, на IRF840 в даташите написано что время открытия 21 нс при токе 8 А, пробовал драйвер для него простейший собирать, нагружал на 5 кОм очень большой завал по переднему фронту!
Поскольку в горах ужо пала ночь глубокая, скажу немного:
1) Есть ли более подробные сведения об излучателе? Хотя бы узнать: марку пьезокерамики и габариты пьезоэлемента. По-моему, там именно он и установлен;
2) МОSFETом-то нарезать высоковольтных импульсов при управлении от ТТЛ (5 В) труда не составляет, только вот нагрузка у нас ёмкостная и по сути является резонансным контуром. Тут покумекать придется... Вдобавок, нам же ещё нужную форму импульса и его временные параметры сочинить надо будет...
Позволю себе чуток оффтопа.
А почему собсно УЗ?
Доводилось мне работать на ЖБК "железобетонные конструкции"
Применялись вибростолы, и ручные вибраторы, простой электромотор на 36 В, гибкий шланг с тросиком внутри, и собсно сам вибратор, металлическая труба а внутри эксцентрик.
Это я к тому, что, авось пригодится.
Более подробной информации об излучателях нет, искал долго, только паспорт к прибору нашел (1972г) - перичитал вдоль и поперек, есть упоминание только о форме подаваемого сигнала и амплитуде, про частоту написано 100 кГц, хотя я тоже думаю, что излучатели резонансные. Завтра сфоткаю их попробую прикрепить фотки.
Почему УЗ? учусь в строительном университете, каф. "технология строительного производства". По скорости ультразвука можно судить о дефектах в материалах, в частности в бетоне, хочу поставить серию экспериментов ..... Приборов такого рода много, стоят некоторое количество европейских рублей , простому аспиранту долго придется собирать , и самое важное, неизвестно как и по какому алгоритму они обрабатывают сигнал! Соединени с компьютером - поддерживают единицы. Статистическое исследование практически не возможно провести, особенно это касается усталостных деформаций! Собрал тестовую плату на ATmega16, задействовал аналоговый компаратор, выдает прямоугольные импульсы, а как обеспечить эти импульсы на излучатели с амплитудой 250 В не знаю!?
myurrey, я думаю, тут речь идёт о дефектоскопии. Это немного не моя область, но всё же... ooogo, требования к форме импульса по сути чуть ли не главное требование у нас, отсюда нам и плясать! Очень ждём сканов документации и фото. И ещё вопрос: моё предположение относительно дефектоскопии правильное? Тогда возникает ещё один попутный вопрос: будем работать на "просвет" или на "отражение"? И что мы тогда будем использовать в качестве приёмника УЗ?
По сути да, дефектоскоп,с возможностью сквозного и поверхностного прозвучивания. возможность по относительном изменении скорости ультразвука делать выводы о наличии дефектов внутри материала и косвенным способом определять его прочность (марку бетона). Принимают и излучают одни и те же излучатели, фото излучателей и моего стенда прилагаю. Размер излучателя: длинна 7 см, диаметр 4,5 см Скан паспорта прибора прикреплю вечером.
по относительном изменении скорости ультразвука делать выводы о наличии дефектов внутри материала и косвенным способом определять его прочность (марку бетона).
Я думаю, тут есть неточность: по изменению скорости прохождения УЗ мы действительно можем судить о плотности, прочности и т.п. физических свойствах материала, а вот о наличии дефектов мы судим по отражению УЗ импульса от данного дефекта. Т.е. физические свойства, похоже, мы будем определять на "просвет", а дефекты – на "отражение". Т.е. при нормальном прохождении зондирующего импульса, он отразится от от стенок образца и вернется с какой-то задержкой, которая определяется расстоянием и скоростью распространения УЗ в материале. Таких импульсов вероятнее всего, будет несколько за счёт многократного переотражения и в зависимости от степени затухания УЗ волн в материале. При наличии дефекта, т.е. препятствия, на нём произойдёт рассеивание и отражение УЗ-волны, что вызовет множество побочных импульсов, которые придут на приёмную сторону раньше основного, отраженного от стенок испытуемого образца. Т.е. здесь мы можем уже сделать вывод:
1) О наличии дефекта
2) Определить примерное местоположение дефекта.
Также, кое-какую информацию может дать и измеренная амплитуда отраженого импульса, точнее, импульсов.
Вопрос по приёмнику и излучателю: они конструктивно выполненны отдельно или же обе функции выполняет один элемент? Во втором случае конструкция усложняется, потому как нам надо будет запирать приёмник во время излучения зондирующего импульса.
Уважаемые Ирбисяни, посоветуйте чего нибудь умное! С микроконтролера выходят прямоугольные импульсы 100 кГц амплитудой 5 В, нужно эти импульсы усилить до амплитуды 250 В и идут на ультразвуковой излучатель ( для бетона, от ультразвукового прибора УК-10П), насколько я понял мощность не особо важна? На счет мосфета первым делом подумал, но на сколько я понял он комутирует ток а не напряжение, на IRF840 в даташите написано что время открытия 21 нс при токе 8 А, пробовал драйвер для него простейший собирать, нагружал на 5 кОм очень большой завал по переднему фронту!
Попробуйте нормальный драйвер использовать: IR2184(4)(S); IR2111 _________________ Тротила для дураков не бывает® One
Излучатели констрктивно выполнены все одинаково, в одном корпусе один пьезо элемент, на их торцах нанесены цыфры, сначала думал что это резонансные частоты в килогерцах, но несколько экспериментов с ГКЧ и осцилографом разубедили меня в этом, хотя может я чего не так делал. Единственное заметил что прямоугольные импульсы намного лучше возбуждают излучатель, хотя в паспорте нарисован хитрый импульс, кстати подскажите куда можно выложить паспорь, в pdf он весит 5 метров, у Вас ограничения в 128 Кб?
Уважаемый ИРБИС, как Вы правильно заметили по отраженному и приломленному сигналу можно судить о местонахождении дефекта и его геометрических размерах, в этом случае включаеться достаточно сложный математический аппарат обработки "многоточечного" сигнало- я его не потяну, поэтому и не ставлю перед собой эту цель. При поверхностном прозвучивании можно пользоваться допущениями - более реальный случай, но тоже пока туда не лезу. Хочу добиться нормальных результатах при сквозном прозвучивании, т.е. один излучатель с одной стороны стены(образца) излучатель излучает 10 пачек каких-то импульсов, с другой стороны стены(образца) другой излучатель принимает эти пачки, контроллер засекает время прохождения сигнала первого импульса пачки и вычесляет среднее время прохождения сигнала в этой точки, затем датчики сдвигаються на 5-10 см и все повторяется, затем следующая точка и т.д. там где попадаеться арматура, или пустота например, время прохождения будет увеличиваться или уменьшаться по сравнению с остальными точками! Соответственно чем плотнее и однородней материал будет, тем выше скорость распространения ультразвука в нем. Зная расстояние между датчиками и время прохождения ультразвука между ними, вычисляеться скорость по которой можно судить физико механических свойствах материала (определяеться марка бетона), звучит примитивно,но даже этого добиться не могу! Отражения от стенок образца должны быть минимальны, для этого излучатели и места соприкосновения с бетоном смазываються литолом. Согласен, что амплитуда и частота принятого сигнала дает очень много информации, однако тут опять включаеться мощная математика, да и аппаратные требования сильно возрастают, поэтому пока этот вариант тоже не рассматриваю!
Драйверы пытался найти год назад, но в Воронеже не так просто это оказалось сделать даже на заказ(попробую еще раз поискать), поэтому делал драйвер на транзисторах с flyback.org.ru, достаточно качественный сигнал на затворе при 100 кГц, однако наверное емкость датчиков сыграла роль, завалы по переднему фронту просто катастрафические на 100 кГц ( включал один поливик-нагружил резистором 5 кОм), может быть полумост сгодобить но незнаю как эти датчики туда включать в качестве нагрузки
Последний раз редактировалось: ooogo (Ср Янв 21, 2009 01:07:29), всего редактировалось 3 раз(а)
Не так страшен черт, как его малюют. Основная нагрузка тут ляжет на аналоговую часть и чем лучше она будет выполнять свои задачи, тем легче МК будет обрабатывать данные измерений. Форма импульса действительно важна, поскольку нам нужно сочинять схему возбуждения излучателя и т.д.
Паспорт на прибор отправил на почту, полез разбираться с файлообменниками! Буду благодарен за любую помощь Закачал его на файлообменник http://slil.ru/26565088
1) Частота возбуждения 100 кГц – по всей видимости, это максимальная частота генератора, поскольку на стр. 21 ТО и ИЭ приведены данные ПЭ, применных в УЗ акустических преобразователях. Кстати, из этих данных становятся понятны числа маркировки 25, 60, 100, 200 на их корпусах.
2) По-моему, сказано: "контур ударного возбуждения" – подробнее об этом можно найти в учебниках радиотехники.
3) Частота следования импульсов 30±5 Гц.
4) Амплитуда возбуждения ПЭ не менее 250 В.
5) Длительность импульсов возбуждения 5–20 мкс.
Из-за отсутствия схем и не очень чёткого описания пока не могу понять некоторые вещи, но рискну предположить, что излучается у нас радиоимпульс, полученный при помощи контура ударного возбуждения, в который, вероятнее всего включается ПЭ. В данном случае, разумеется, должна быть подстройка контура под конкретный ПЭ. Также не иключаю возможности возбуждения ПЭ видеоимпульсом длительностью 1/4 периода его резонансной частоты (при этом он также излучит радиоимпульс). В данном случае также необходима некоторая подстройка длительности видеоимпульса под резонансную частоту ПЭ.
Вы не можете начинать темы Вы не можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете голосовать в опросах Вы не можете вкладывать файлы Вы не можете скачивать файлы
FAQ
Поиск
Группы
Профиль
Войти и проверить личные сообщения
Вход
, простому аспиранту долго придется собирать 
, и самое важное, неизвестно как и по какому алгоритму они обрабатывают сигнал! Соединени с компьютером - поддерживают единицы. Статистическое исследование практически не возможно провести, особенно это касается усталостных деформаций! Собрал тестовую плату на ATmega16, задействовал аналоговый компаратор, выдает прямоугольные импульсы, а как обеспечить эти импульсы на излучатели с амплитудой 250 В не знаю!? 
Отражения от стенок образца должны быть минимальны, для этого излучатели и места соприкосновения с бетоном смазываються литолом. Согласен, что амплитуда и частота принятого сигнала дает очень много информации, однако тут опять включаеться мощная математика, да и аппаратные требования сильно возрастают, поэтому пока этот вариант тоже не рассматриваю!
но незнаю как эти датчики туда включать в качестве нагрузки 
Буду благодарен за любую помощь 
