
- •Обзорные лекции к государственному экзамену "Физические основы получения информации"
- •1. Прохождение ультразвуковой волны через границу раздела двух сред
- •2. Коэффициенты прозрачности и отражения
- •3. Влияние тонкого слоя на прохождение волн
- •4. Основные параметры звукового поля
- •"Методы контроля и управления качеством"
- •"Методы технической диагностики"
- •Тема 1. Построение векторного представления функции неисправности, не прибегая к ее табличному представлению
- •Тема 2. Векторные аналоги теоретико-множественных моделей для построения диагнозов
- •"Теория физических полей"
- •1 Синтез микрополосковой линии передач (мпл)
- •2 Расчет топологии свч переключателя
- •3 Расчет топологии балансного смесителя
- •4 Расчет топологии направленного ответвителя
- •5 Расчет топологии полосно-пропускающего фильтра (ппф)
- •6 Расчет топологии кольцевого делителя мощности
- •7 Расчет управляемого аттенюатора
- •"Физические методы контроля"
- •Активные акустические методы
- •3. Классификация преобразователей
- •4. Обозначение преобразователей
- •6. Расчет режимов намагничивания
- •Расчёт силы тока для циркулярного намагничивания
- •Расчёт силы тока для продольного намагничивания
- •Пример расчёта режимов намагничивания
- •"Измерительные информационные системы"
- •"Конструирование электронных кип"
- •Расчет размерных цепей
- •1.2.4 Допуск замыкающего звена.
- •1.2.5 Предельные отклонения составляющих звеньев.
- •2 Расчёт механических характеристик пластинчатых конструкций
- •3 Помехоустойчивость узлов
- •3.1 Паразитные связи на печатных платах
- •"Технология электронных кип" Проектирование однопредметной поточной линии
- •Проектирование многопредметной поточной станции.
- •Методы обеспечения сборочных поточно-конвейерных линий комплектующими изделиями.
7 Расчет управляемого аттенюатора
Расчет управляемого аттенюатора будем производить по схеме, изображенной на рисунке 7.1
Рисунок 7.1 – Эквивалентная схема управляемого аттенюатора
Примем исходные данные для проектирования:
- сопротивление подводящих линий 50 Ом;
- сопротивление основной линии 35,4 Ом;
- сопротивление шлейфов 50 Ом;
- толщина подложки 1 мм;
- длина волны 13,5 мм;
- диэлектрическая проницаемость 2,6.
В схеме управляемого аттенюатора используется p-i-n диод работающий на поглощение.
В качестве этого элемента схемы аттенюатора выбираем переключательный СВЧ диод 2А517А.
Рассчитаем разделительную емкость Ср по формуле
где
-
емкостное сопротивление, равно 10 Ом.
Разделительную емкость выполняем в полосковом исполнении.
Расчет геометрии двухшлейфного моста производим в следующем порядке.
Найдем волновое сопротивление полоски основной линии по формуле
Zл = ,
Zл =
Найдем ширину полоски основной линии по формуле
,
где
- толщина подложки,
=1,0
см;
- диэлектрическая проницаемость материала подложки, = 2,6.
.
Найдем длину четвертьволновых отрезков основной линии по формуле
,
где - рабочая длина волны, = 13,5 мм;
- эффективная диэлектрическая проницаемость, находится по следующей формуле
.
,
.
Волновое сопротивление полоски шлейфов равно сопротивлению линии
Zш = Zл =
Найдем ширину полоски шлейфов по формуле
,
.
Найдем длину четвертьволновых отрезков шлейфов по формуле
,
где - эффективная диэлектрическая проницаемость, находится по следующей формуле
.
,
.
Рассчитаем емкость блокировочного конденсатора по формуле
"Физические методы контроля"
Активные акустические методы
В них применяются бегущие волны, и используют информацию о них при следующих методах:
1) Методы на прохождение
Они основаны на прохождении двух преобразователей (излучающего и приемного), расположенных по разные стороны КО.
В данном методе используют непрерывное излучение упругой волны, реже – импульсной. (ГОСТ 18353-80)
1) Амплитудный теневой метод (рис.1)
Основан на регистрации изменения амплитуды прошедшего сигнала под
влиянием дефекта.
Рис. 1
Здесь 1 – излучатель волны, 2 – приемник, 3 – усилитель, 4 – измеритель амплитуды.
2) временной (теневой) метод(рис.2) 4 – измеритель времени пробега волны
Рис.2
Этот метод базируется на запаздывании импульсов, полученных приемником. Это вызвано огибанием дефекта.
3) велосимметричный метод (рис.3)
Основан на изменении скорости упругих волн, связанного с наличием
дефекта (чаще всего в тонких образцах).
Рис. 3 4 – измеритель фаз.
В данном случае рассмотрен пример контроля тонкого изделия с наличием расслоения. Этот дефект снижает скорость звука. Скорость измеряют по сдвигу фаз.
2 Методы на отражение
1) эхо-метод ультразвуковой дефектоскопии (УЗД)( рис.4)
Основан на контроле изделий короткими зондирующими импульсами и регистрации отраженного от дефекта сигнала.
Преимущества эхо-метода:
- односторонний доступ;
- высокая точность определения координат;
- высокая чувствительность к внутренним дефектам.
Недостатки:
резкая зависимость амплитуды эхо-сигнала от ориентации дефект
Рис.4 1 – генератор, 2 – синхронизатор, 3 – индикатор (ЭЛТ), 4 – усилитель, 5 – зондирующий импульс, 6 – импульс от дефекта, 7 – донный импульс.
2) Зеркальный эхо-метод (тандем-метод)Рис.5
Применяется для обнаружения трещин, перпендикулярных поверхности
Рис.5
Для не вертикальных дефектов это соотношение может варьироваться.