Расчетные графики и таблицы по электроакустике - Иофе В.К.
Скачать (прямая ссылка):
Зависимость определяется формулой:
JV = IOIgTl +/-!-Y .
[ \2*/.CrM10-12 /
Для малых величин N формула может быть написана в упрощенном виде: N « 4,3 1 1
2KfCrH-\0~12 /.
404
Пример. Найти, каково должно быть сопротивление нагрузки для конденсаторного микрофона, имеющего емкость 200 мкмкф, чтобы на частоте 35 ец спадание чувствительности по сравнению с высшими частотами не превышало 8 дб.
Восстанавливая абсциссу из точки на оси ординат, соответствующей 8 дб, до пересечения с кривой, отсчитываем на оси абсцисс
7 -1010
fCrH = 7. low; отсюда гн=—-= 107 0М}
35-200
что приблизительно и является искомой величиной.
40S
График 11-21
МКПГКф
Зависимость емкости С [мкмкф] биморфного элемента сегнетовой соли при 20° С от площади элемента S [см2].
Параметром семейства кривых является общая толщина пьезоэлемента d [мм]. На графике изображена зависимость для параллельного (значения толщины слева) и последовательного (значения толщины справа) соединения пластин между собой. Величина диэлектрической постоянной сегнетовой соли при построении графика положена равной 500.
Зависимость определяется формулами:
для параллельного соединения
С = 176— [мкмкф], d
для последовательного соединения
с
С Z= 44 — [мкмкф].
d
Пример. Найти емкость биморфного элемента сегнетовой соли общей толщиной 1 мм и площадью 2 см2 с параллельным соединением пластин.
Восстанавливая ординату из точки на оси абсцисс, соответствующей площади 2 см2, до пересечения с наклонной прямой, имеющей отметку слева (параллельное соединение) 1 мм, отсчитываем на оси ординат около 3500 мкмкф, что приблизительно и является искомой величиной.
Биморфный элемент той же площади имел бы ту же величину емкости при последовательном соединении пластин при общей толщине 0,25 мм.
406
График 11-22
мкмкф
Зависимость собственной частоты f0 [гц] квадратного биморфного элемента сегнетовой соли от его электрической емкости С [мкмкф] при 20° С.
Зависимость дана для случаев: элемент закреплен как балка на двух опорах (кривые А и С), элемент закреплен тремя углами жестко, четвертый угол свободен (кривые В и D).
Для обоих случаев закрепления нанесены варианты последовательного (кривые С YiD) и параллельного (кривые А и В) соединения пластин в элементе.
Зависимость для всех этих .случаев * определяется формулами: /0С [мкмкф] = 30-106, (А) /0С [мкмкф] = 26- 106(B), /о С [мкмкф] = 7,5-106, (С) /0 С [мкмкф] = 6,5-10« (D).
Если элемент, закрепленный на трех опорах, не является квадратом, то его собственную частоту можно получить путем перемножения величины, отсчитанной на настоящем графике, на коэффициент а (см. график 3-29), определяемый по отношению сторон пьезоэлемента.
Пример. Определить собственную частоту биморфного квадратного пьезоэлемента, закрепленного тремя углами с последовательным соединением пластин, если известно, что емкость его равна 1000 мкмкф.
Восстанавливая ординату из точки на оси абсцисс, соответствующей 1000 мкмкф, до пересечения с наклонной прямой D (трехопорное крепление, последовательное соединение пластин), отсчитываем на оси ординат собственную частоту около 6500 гц, что приблизительно и является искомой величиной.
* Л. Я. Г у т и н, ИЭСТ, 1941, № I, стр. 46; № 2, стр. 50.
407
График 11-23
1000
100
10
X V 5
-Р— — к
- -0:
T
>'-
Cr—
. і
V I9Q 10 WOc**
Зависимость чувствительности холостого хода — [мкв/бар] пьезоми-
P
крофона типа «звуковая ячейка» (с квадратным биморфным элементом сегне-товой соли, закрепленным как балка на двух опорах) от площади пьезоэле-мента S [см2] при 20° С.
Параметром семейства кривых является полная толщина пьезоэле-мента d [мм].
График вычислен, полагая отношение —^- пьезоэлектрического модуля
є
^14 к диэлектрической постоянной є равным 5,5-Ю-8 единиц CGS в диапазоне температур 12—20° С, и действителен в диапазоне частот ниже собственной частоты пьезоэлемента.
Кривые графика построены для параллельного (отметки, указывающие толщину слева) и для последовательного (отметки, указывающие толщину справа) соединения пластин в биморфном элементе.
Зависимость определяется формулой, которая может быть выведена из формул, данных Л. Я. Гутиным: *
* Л. Я. Г у т и н, ИЭСТ, 1941, Nb 1, стр. 46; № 2, стр. 50.
ткй/бар
408
для параллельного соединения
— = 19,3— [мкв/бар],
для последовательного соединения
?- = 38,6 — [мкв/ба р]. р ' d 1
Если элемент не квадратный, то величина чувствительности микрофона может быть получена путем умножения величины чувствительности, полученной из настоящего графика, на коэффициент а2, определяемый из графика 3-29 по отношению ширины элемента Ь к его длине /.
Пример. Найти чувствительность пьезомикрофона типа «звуковая ячейка», имеющего элемент сегнетовой соли размером 5 X 1 X 0,2 см с параллельным соединением пластин в нем. Площадь элемента 5 см2.
