超聲波流量計探頭及換能器原理 二十四
三.機電等效類比圖
所謂機電類比,就是把機械部分的工作情況類比成電路形式以便于分析研究的方法。機電類比的方法在機電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中是一種很有用的分析研究方法,這里只是以電動式換能器為例介紹,實際上這種方法可以用于很多場合。
根據(jù)上述的關系式:U外=iZo+U感和 V=F/(Zm+Zr)我們可以在外加電勢U外與推動力F之間建立某種關系,亦即利用機械振動與電振蕩規(guī)律的相似性進行機電類比。
Zo包含了線圈純電阻Ro和感抗jωLo,即Zo=Ro+jωLo圖2.1的右半部分是把力學量看作電學量來表現(xiàn)各量之間的關系。圖2.1左、右兩部分之間以變量器(或稱變壓器)的形式把電學量與力學量聯(lián)系起來,變換系
數(shù)的確定是根據(jù):U感/V=BlV/V=Bl/1 (變壓器原理)這里是由電壓形式得到的,若以電流形式表示時,則有:i/F=i/Bli=1/Bl根據(jù)變壓器原理,初級與次級間電壓與電流變化的關系有:
線圈匝數(shù)多少
電壓高低
電流小大
因此可知圖2.1中變換器的比例關系應是Bl:1
上面這種類比,是把振動速度V類比成“電壓”,把推動力F類比成“電流”,把力阻抗與輻射阻抗類比成“電阻抗”,這種類比方法稱為“導納型類比”。
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