Cos'è ElectroYou | Login Iscriviti

ElectroYou - la comunità dei professionisti del mondo elettrico

Dispositivi piezoelettrici: ignoranza da colmare

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

Moderatori: Foto UtenteIsidoroKZ, Foto Utenteg.schgor, Foto UtenteBrunoValente, Foto Utentecarloc

0
voti

[11] Re: Dispositivi piezoelettrici: ignoranza da colmare

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 27 mag 2022, 9:40

Non so se aiuta leggere il modello matematico di un cristallo di quarzo per un oscillatore,
il modello riguarda la risonanza.
Il primo che ho trovato in rete, la teoria è vecchia 70 anni e non è cambiata.
https://www.yumpu.com/it/document/view/ ... lettronica
Avatar utente
Foto UtenteMarcoD
10,2k 5 9 13
Master EY
Master EY
 
Messaggi: 5146
Iscritto il: 9 lug 2015, 16:58
Località: Torino

0
voti

[12] Re: Dispositivi piezoelettrici: ignoranza da colmare

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 27 mag 2022, 9:49

Punti deboli:
Non hai chiarito la suddivisione delle responsabilità del progetto e della scelta dei componenti.
adoperi un trasduttore, forse non progettato per la tua applicazione,
di conseguenza non è ben caratterizzato per quello che ti serve.
Lo piloti con un generatore di cui non conosci bene il funzionamento/le prestazioni e forse non adatto... è una premessa per un disastro :( .

Per me un trasduttore puoi comandarlo con un singolo impulso di tensione/corrente, e verificare come si comporta come carico elettrico, poi (con un sensore) verificare l'andamento acustico dell'impulso.. poi che il rendimento sia il massimo possibile non so.
O_/
Avatar utente
Foto UtenteMarcoD
10,2k 5 9 13
Master EY
Master EY
 
Messaggi: 5146
Iscritto il: 9 lug 2015, 16:58
Località: Torino

0
voti

[13] Re: Dispositivi piezoelettrici: ignoranza da colmare

Messaggioda Foto Utenteelfo » 27 mag 2022, 11:22

alextyx ha scritto:impiega comunque molti millisecondi ad esaurirsi.[cut] salvo prendere precauzioni speciali per limitarla

In un altro post hai proposto di cortocircuitare il piezo.

Tieni presente che:

- un amp ideale con l'uscita a "zero" (nessun segnale in ingresso) e' un cortocircuito verso massa - ed un amp reale, a queste frequenze, e' (quasi) ideale

- che - per similitudine con gli altoparlanti -, per smorzare le oscillazioni, si realizzano amp con resistenza di uscita negativa di valore assoluto uguale alla resistenza della bobina dell'alroparlante
Avatar utente
Foto Utenteelfo
5.365 3 5 7
Master EY
Master EY
 
Messaggi: 2247
Iscritto il: 15 lug 2016, 13:27

0
voti

[14] Re: Dispositivi piezoelettrici: ignoranza da colmare

Messaggioda Foto Utentealextyx » 30 mag 2022, 9:28

MarcoD ha scritto:Punti deboli:
Non hai chiarito la suddivisione delle responsabilità del progetto e della scelta dei componenti.
adoperi un trasduttore, forse non progettato per la tua applicazione,
di conseguenza non è ben caratterizzato per quello che ti serve.
Lo piloti con un generatore di cui non conosci bene il funzionamento/le prestazioni e forse non adatto... è una premessa per un disastro :(


Prima di me si sono già avvicendati altri due tecnici, che, per vari motivi, non hanno proseguito l'incarico, o, per essere più precisi, non lo hanno neppure seriamente iniziato. Forse perché le premesse sono manifestamente non le migliori, appunto :D

A dispetto di ciò, non mi rimane che provarci al meglio. All'inizio non avevo neppure idea, se non vaghissima (l'effetto piezoelettrico sapevo grossomodo cosa fosse), di cosa mi trovavo davanti e infatti il titolo del post non è buttato lì. Mi manca la cultura di questa branca dell'elettronica e purtroppo manca anche ai colleghi, che potrebbero altrimenti aiutarmi.

Ah...a proposito del trasduttore, non credo ne esistano di specificamente progettati per certi utilizzi, ma almeno abbiamo il conforto di altri lavori, dove sono stati usati dispositivi quantomeno simili. Diciamo che, in una certa misura, spetta a noi scoprire ciò che più si adatta, anche se sto almeno iniziando a capire cosa NON si adatta. :-)
Avatar utente
Foto Utentealextyx
0 2
 
Messaggi: 15
Iscritto il: 11 mag 2022, 16:37

0
voti

[15] Re: Dispositivi piezoelettrici: ignoranza da colmare

Messaggioda Foto Utentealextyx » 30 mag 2022, 9:48

elfo ha scritto:
alextyx ha scritto:impiega comunque molti millisecondi ad esaurirsi.[cut] salvo prendere precauzioni speciali per limitarla

- un amp ideale con l'uscita a "zero" (nessun segnale in ingresso) e' un cortocircuito verso massa - ed un amp reale, a queste frequenze, e' (quasi) ideale


Sì,tuttavia non sembra sia il nostro caso, o almeno...non lo sembra abbastanza :roll:
Tra l'altro, il segnale in ingresso all'amplificatore lo avevo controllato, ma magari lo rifarò, per essere certo che non ci siano strani accoppiamenti uscita -> ingresso, ma sono QUASI certo di aver visto in ingresso un segnale come atteso. In uscita è diverso, però, quindi, se non ho preso cantonate, qualcosa fa 'sì che l'uscita non riesca a copiare fedelmente l'ingresso. Per questo chiedevo se fosse possibile non proprio cortocircuitare (immagino sarebbe troppo stressante), ma utilizzare una resistenza di basso valore per dissipare l'energia accumulata, nel più breve tempo possibile. Questo avrebbe il vantaggio di essere sotto il mio controllo, mentre cosa accade nel driver, mi è sostanzialmente ignoto. Ovviamente dovrei sincronizzarmi per non caricare l'uscita del driver quando questi deve pilotare il trasduttore, ma questo penso di riuscire a risolverlo. Nel caso, però, se qualcuno avesse esperienza di questo genere di approccio, mi sarebbe utile avere qualche indicazione, anche approssimativamente quantitativa, per il dimensionamento. Se invece la cosa non fosse percorribile, forse dovremo fare come altri prima di noi, che hanno ottenuto praticamente gli stessi risultati in termini di generazione di utrasuoni. E' possibile che noi ci si stia incaponendo su un dettaglio che non ha molto senso, o meglio lo ha più che altro perché il nostro setup utilizza una struttura da laboratorio, di piccole dimensioni, laddove altri lavoravano in campo aperto su strutture di due ordini di grandezza maggiori. Comunque grazie a tutti per i contributi che tentate di fornirmi :-)
Avatar utente
Foto Utentealextyx
0 2
 
Messaggi: 15
Iscritto il: 11 mag 2022, 16:37

0
voti

[16] Re: Dispositivi piezoelettrici: ignoranza da colmare

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 30 mag 2022, 12:35

Nel caso, però, se qualcuno avesse esperienza di questo genere di approccio, mi sarebbe utile avere qualche indicazione, anche approssimativamente quantitativa, per il dimensionamento.
Il pilotaggio più semplice è a onda quadra, in cui l'alimentazione del trasduttore è connessa alternativamente
a una polarità o un un'altra, quindi è già cortocircuitato a un livello di tensione, proprio come vorresti.

Se invece la cosa non fosse percorribile, forse dovremo fare come altri prima di noi, che hanno ottenuto praticamente gli stessi risultati in termini di generazione di utrasuoni. E' possibile che noi ci si stia incaponendo su un dettaglio che non ha molto senso,

o meglio lo ha più che altro perché il nostro setup utilizza una struttura da laboratorio, di piccole dimensioni, laddove altri lavoravano in campo aperto su strutture di due ordini di grandezza maggiori.
In queste condizioni il tempo di transito degli impulsi dovrebbe essere molto maggiore e quindi il basso smorzamento meno critico.

Ma cosa devi fare?
Misurare il tempo di transito?
Se non puoi aumentare la potenza trasmessa, potresti aumentare la sensibilità del ricevitore, purchè il rapporto segnale/rumore sia per te soddisfacente,
O_/
Avatar utente
Foto UtenteMarcoD
10,2k 5 9 13
Master EY
Master EY
 
Messaggi: 5146
Iscritto il: 9 lug 2015, 16:58
Località: Torino

0
voti

[17] Re: Dispositivi piezoelettrici: ignoranza da colmare

Messaggioda Foto Utentealextyx » 30 mag 2022, 16:58

MarcoD ha scritto:Ma cosa devi fare?
Misurare il tempo di transito?
Se non puoi aumentare la potenza trasmessa, potresti aumentare la sensibilità del ricevitore, purchè il rapporto segnale/rumore sia per te soddisfacente,


Dunque, qui, anche se in un settore e con dispositivi di classe probabilmente diversa, spiegano meglio di me, il problema della BLIND AREA, che è comune anche alla teoria dei RADAR e il succo è in queste parole:

"When the excitation signal is removed, the PMUTs continue to vibrate due to mechanical
inertia called the ring-down vibration or “tailing” [ 4], as shown in Figure 1b. During the
ring-down stage, the echo signal will be affected by the ring-down vibration of the PMUTs,
such as overlapped or distortion, which fails to distinguish the echo signal and TOF [ 4 ,5 ]. In
pulse-echo mode, the first echo signal that can be received must arrive later than the end of
pulse signal transmission. The duration of the pulse signal is the blind area for PMUTs. The
ring-down vibration is the main cause of the blind area for PMUTs."

Il lavoro è questo (Università di Wuhan, occhio alla penna! :D )

https://mdpi-res.com/d_attachment/senso ... rs-1352569

Poi rimangono altri interrogativi sulla gestione dei trasduttori, ma intanto questo della diminuzione della 'blind area' è uno sul quale mi hanno appena chiesto di provare a intervenire :roll:
Avatar utente
Foto Utentealextyx
0 2
 
Messaggi: 15
Iscritto il: 11 mag 2022, 16:37

0
voti

[18] Re: Dispositivi piezoelettrici: ignoranza da colmare

Messaggioda Foto UtenteEcoTan » 30 mag 2022, 21:38

Ho avuto modo di affrontare la questione a livello di hobby. Per misurare piccole distanze, conviene usare onde aperiodiche a fronte ripido anziché sinusoidali. L'inconveniente è che il fronte ripido contiene tutte le frequenze quindi produce un 'clic" udibile che potrebbe disturbare.
Avatar utente
Foto UtenteEcoTan
6.498 4 11 13
Expert EY
Expert EY
 
Messaggi: 4424
Iscritto il: 29 gen 2014, 8:54

0
voti

[19] Re: Dispositivi piezoelettrici: ignoranza da colmare

Messaggioda Foto Utentealextyx » 31 mag 2022, 11:34

EcoTan ha scritto:Ho avuto modo di affrontare la questione a livello di hobby. Per misurare piccole distanze, conviene usare onde aperiodiche a fronte ripido anziché sinusoidali. L'inconveniente è che il fronte ripido contiene tutte le frequenze quindi produce un 'clic" udibile che potrebbe disturbare.


Grazie EcoTan :-)
Ovviamente con un impulso genereremmo tutta una serie di armoniche, che poi il trasduttore provvederebbe, in una certa misura, a filtrare, scegliendosi la frequenza che più gli si adatta. A me, però, hanno chiesto il contrario. Addirittura l'ampiezza delle sinusoidi sale e scende gradatamente, proprio per minimizzare la generazione di armoniche. Questo mi complica un po' la vita, ma comunque al momento diciamo che l'ho risolto. Anche se tengo per buono il tuo suggerimento, non posso usarlo per specifica richiesta del committente e comunque non sono sicuro che servirebbe a migliorare i problemi che incontro, anche se, di sicuro, mi semplificherebbe alcune cose.
Avatar utente
Foto Utentealextyx
0 2
 
Messaggi: 15
Iscritto il: 11 mag 2022, 16:37

0
voti

[20] Re: Dispositivi piezoelettrici: ignoranza da colmare

Messaggioda Foto UtenteEcoTan » 31 mag 2022, 11:55

Per migliorare la risoluzione in termini di frequenza, dobbiamo peggiorarla in termini di ritardo. Poi ci si mette la natura dei trasduttori, che a queste frequenze costringe a un po' di empirismo.
Questo video mostra qualcosa di ciò che si può fare con segnali impulsivi:
https://www.youtube.com/watch?v=62y8SEzdmUk
Avatar utente
Foto UtenteEcoTan
6.498 4 11 13
Expert EY
Expert EY
 
Messaggi: 4424
Iscritto il: 29 gen 2014, 8:54

PrecedenteProssimo

Torna a Elettronica generale

Chi c’è in linea

Visitano il forum: Google Adsense [Bot] e 46 ospiti