СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №5/2013

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ Для экспериментов с резонатора ми использовался биморфный эле мент пьезокерамического ЭАП типа ЗП 19, изготовленный АО «Аврора» (Волгоград). Биморфный элемент этого преобразователя состоит из стальной (марки 40Х) пластины диа метром 32 мм и толщиной 0,15 мм и ПЭ из керамики ЦТС 19 диаметром 23 мм и толщиной 0,2 мм. Преобра зователь подключался к генерато ру электрических колебаний Г3 106. С помощью шумомера фирмы RFT измерялась его АЧХ по звуковому дав лению. ЭАП с резонатором Гельмгольца цилиндрической формы На корпусе ЗП 19 закреплялся полый цилиндр длиной 30 мм, изготовлен ный из бронзы толщиной 0,2 мм. Внут ри цилиндра устанавливалась перего родка с отверстием диаметром 4 мм, положение которой внутри цилиндра изменялось, варьируя объём резонато ра. Конструкция преобразователя и его АЧХ показаны на рисунке 2. На рисун ке 2б видно, что применение резонато ра Гельмгольца повысило уровень зву кового давления на 15–40 дБ и расши рило полосу рабочих частот. ЭАПсчетвертьволновымрезонатором В этом случае на корпусе ЗП 19 был закреплёнполыйцилиндрдлиной37мм, изготовленный из бронзы толщиной 0,2 мм. Конструкция преобразователя с четвертьволновым резонатором и его АЧХ показаны на рисунке 3. Как видно изрисунка3б, применениечетвертьвол нового резонатора повысило уровень звукового давления на 15–50 дБ и рас ширило полосу рабочих частот. ЭАП с конусообразным резонатором На корпусе ЗП 19 был закреплён по лый усечённый конус длиной 37 мм, 59 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 5 2013 110 Р , дБ 90 70 50 1 2 3 Uген = 1 В V ∅ 4 4 5 1 1,9 2,1 2,3 2,5 2,7 2,9 f , кГц 2 3 Рис. 2. Преобразователь с резонаторомГельмгольца а) конструкция: 1 – биморфный ПЭ; 2 – ПЭ; 3 – ме таллическая пластина; 4 – цилиндр; 5 – перегород ка; б) АЧХ: 1 – без резонатора Гельмгольца; 2 – с резонатором Гельмгольца (V = 8 см 3 ); 3 – с резонатором Гельмгольца (V = 16 см 3 ) а) б) 1 4 2 3 110 Р , дБ 90 70 50 1 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 f , кГц 2 Рис. 3. ЭАП с четвертьволновым резонатором а) конструкция: 1 – ПЭ; 2 – металлическая пластина; 3 – корпус; 4 – цилиндр; б) АЧХ: 1 – без резонатора; 2 – с резонатором а) б) Реклама 3 2 1 110 Р , дБ 90 70 50 1 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 f , кГц 2 Рис. 4. ЭАП с конусообразным резонатором а) конструкция: 1 – ПЭ; 2 – металлическая пластина; 3 – полый срезанный конус; б) АЧХ: 1 – без резонатора; 2 – с резонатором а) б)