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换能器阻抗测试仪

    该仪器为我公司最新专利产品,携带、移动方便,性能可靠,操作简单可对超声波换能器系统(换能器,变幅杆、超声模具)进行综合测试。
一、设备简介
     压电式超声波换能器最主要的参数是串联谐振频率(机械谐振频率)fs,并联谐振频率(反谐振频率)fp,串联谐振阻抗(机械谐振阻抗) Ro,并联谐振阻抗(反谐振阻抗)Rp,自由电容Co等。常规测试方法有两种。一种是恒压源传输线法,此种方法设备要求低,测试原理简单,但测试速度慢, 精度差,还要依靠体积较大的信号源,示波器,毫伏表等通用仪器,手动操作为主;另一种是采用阻抗分析仪,此种方法可实现自动测试,速度较快,但设备庞大, 价格昂贵,有的还需依赖电脑,携带移动不方便。根据以上现况,我公司研制了便携式超声波换能器测试仪,并申请了国家专利。该设备采用导纳圆分析原理,插补 式算法提取数据,自动测试,速度较快,精度高,体积小,重量轻,携带移动方便,实用强,主用于常规生产指导和设备现场维修、调试。
二、工作原理
    本仪器核心部件采用ADI公司生产的阻抗专用测量芯片AD5933,AD5933是一款高精度的阻抗测量芯片,内部集成了带有12位,采样率高达 1MSPS的AD转换器的频率发生器。这个频率发生器可以产生特定的频率来激励被测换能器,被测换能器上得到的响应信号被ADC采样,并通过片上的DSP 进行离散的傅立叶变换。傅立叶变换后返回在这个输出频率下得到的被测换能器实部值R和虚部值I,连续测量一个频段的实部值R和虚部值I,便可绘制出被测换 能器阻抗变换导纳圆,通过分析导纳圆便可精确的获得被测换能器基本参数。
三、设备参数
1、电源:AC160V~250V,或DC9V电池。
2、功耗:小于0.5W
3、 体积:高80mm*宽205mm*长230mm
4、  重量:800克
四、测量参数的内容,范围及精度
1、Fs:串联谐振频率(机械谐振频率),即振动系统的固有工作频率。本测试仪对此参数测试范围为1hz~999999hz,测量精度0.01hz,显示精度1hz。
2、 Fp:并联谐振频率(反谐振频率),即压电振子并联支路的谐振频率,本测试仪对此参数测试范围为1hz~999999hz,测量精度0.01hz,显示精度1hz。
3、 Ro:串联谐振阻抗(机械谐振阻抗),机械谐振频率下,压电器件的阻抗,呈纯阻性。本测试仪对此参数测试范围为0.01欧姆~9999.99欧姆,测量精度0.01欧姆,显示精度0.01欧姆。
4、 Rp:并联谐振阻抗(反谐振阻抗),反谐振频率下压电器件的阻抗。本测试仪对此参数测试范围为0.01K欧姆~9999.99k欧姆,测量精度0.01K欧姆,显示精度0.01K欧姆。
5、 Co:自由电容。本测试仪对此参数测试范围为0.01nF~9999.99nF,测量精度0.01 nF,显示精度0.01 nF。
五、设备应用
     本测试仪,主用于超声波设备常规生产指导和设备现场维修、调试。也可用于评定压电陶瓷片、压电换能器、谐振器、蜂鸣片、超声波传感器、换能器加上变幅杆、模具组合体等压电器件的性能优劣。具体应用举例如下:
1、超声波清洗机生产中,测试振子的谐振频率一致性,保证振子盒或振板的性能,测试振子盒或振板的整体参数,选择匹配电源。
2、超声波焊接机的生产中,指导变幅杆或模具设计和生产, 保证变幅杆或模具同换能器的最佳匹配。
3、换能器的生产中,挑选压电陶瓷片。
4、现场维修中,迅速判断超声波振动系统的故障。
5、功率超声产品试验或试制过程中,提供精密科学的试验数据。
6、 压电器件的科学研究。

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