Лабораторная работа № 3 Измерение ачх пьезоэлектрических преобразователей.
1. Цель работы: изучение зависимости частоты от амплитуды на примере акустической колонки. Приобретение навыков работы с контрольно-измерительными приборами.
2. Основные теоретические положения:
Динамик
Пьезопреобразователь
Генератор SIN
Вольтметр, V
Рис. 1. Схема лабораторной установки
Функциональная схема электронного фонендоскопа-стетоскопа приведена на рис. 2.
ПЭП
МУ
ПФ 1
ПФ 2
МУ
ТЛ
Усиление
выход
-Е
полоса частот
ФСТ
УСВ
АКК
Контакты сенсора
Рис. 2. Функциональная схема фонендоскопа-стетоскопа электронного
Она включает в себя пьезоэлектрический акселерометр (ПЭП), масштабный усилитель (МУ) с регулируемым коэффициентом усиления, два звена полосовых фильтров (ПФ1 и ПФ2), усилитель мощности (УМ) для малогабаритного телефона (ТЛ). Питание прибора осуществляется от аккумуляторной батареи (АКК) типа «крона». В приборе предусмотрено устройство сенсорного включения (УСВ), которое обеспечивает включение электрического питания при «замыкании» сенсорных пластин пальцами выслушивающего. Для питания операционных усилителей используется схема формирования средней точки «земли» (ФСТ).
Прибор работает следующим образом.
Пьезоэлектрический акселерометр (ПЭП) преобразовывает звуковой сигнал в электрический, который попадает на масштабный усилитель (МУ), селектируется полосовыми фильтрами (ПФ1 и ПФ2) по частоте, усиливается по мощности в (УМ) и вновь преобразуется в звуковой сигнал телефоном (ТЛ). Звуковой сигнал от телефона распространяется по трубкам (звуководам) оголовья к оливам и абтурирует наружные слуховые проходы выслушивающего.
Переключатель диапазона частот имеет три режима работы:
1 – (30-300) Гц, 2 – (30-600) Гц и 3 – (30-5000) Гц.
Плавная регулировка усиления звука осуществляется путем вращения потенциометра и обозначена на корпусе стрелкой. Дополнительно прибор имеет электрический разъем (линейный выход) для подключения магнитофона и компьютера.
Включение прибора осуществляется «замыкание» пальцами выслушивающего сенсорных пластин. Расположенных с двух сторон корпуса. Масса прибора вместе с батарейкой (аккумулятором), телефоном и оголовьем составляет меньше 200 г, размеры корпуса – диаметр 55мм, длина 110 мм.
3. Расчетная часть:
Таблица 1. Результаты измерений и вычислений.
f, Гц |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
1200 |
1400 |
1600 |
1800 |
2000 |
U, мВ |
200 |
220 |
900 |
300 |
220 |
210 |
230 |
300 |
300 |
210 |
200 |
210 |
210 |
210 |
Рис. 3. Амплитудно-частотная характеристика
4. Вывод: в данной лабораторной работе исследована амплитудно-частотная характеристика пьезоэлектрического преобразователя. Проведены исследования зависимости на примере акустической колонки.