T5.1 aspectos generales de los transductores Flashcards
de que tipo pueden ser los transductores
- dinamicos
- electrostaticos
- piezoelectricos
cuales son las configuraciones típicas de un transductor dinamico
el transductor dianmico de bobina movil y el transductor dinamico de cinta
en que consiste el funcionamiento de un transductor dinamico de bobina
se trata de una bobina enrollada en forma de cilindro, conectado al altavoz o a un microfono, esta bobina se mueve con el sistema mediante una inducción magnetica generada por un iman
en que consiste el funcionamiento de un transductor dinamico de cinta
la cinta es el diafragma del transductor, donde las lineas de induccion magnetica recorren transversalmente la cinta
cual es el funcionamiento general de los transductores electrostaticos
formados por un condensador de capacidad variable en el que una de sus capas es fija y otra es movil, siendo el diafragma del transd. Su funcionamiento se basa en las variaciones en las fuerzas tensiones y campos electricos que se desarrollan en el condensador
cual es el funcionamiento de un receptor electrostatico
la vibración mecánica del diafragma por las señal captada modifica la distancia entre las placas, por tanto se modifica la capacidad del condensador polarizado con tensión continua. Esto hace que se genere una tensión de audio que puede ser amplificada
cual es el funcionamiento tipico de un emisor electrostatico
un amplificador de potencia proporciona la tension de audio que hace que varíe la carga del condensador respecto a los valores estáticos. La variacion de la carga produce una fuerza de atracción entre las placas
cual es el funcionamiento de un transductor piezoelectrico
se basan en el fenomeno de la piezoelectricidad que presentan ciertos materiales. Su caracteristica principal es que poseen una polarizacion y una cierta geometría que al ser modificados genera un campo electrico interno
como funciona un transductor piezoelectrico como receptor
cuando incide presión acustica se comprime el cristal piezoelectrico, lo que modifica la polarización electrica y genera una tension acustica
como funciona un transductor piezoelectrico como emisor
se le aplica una tension externa a un piezoelectrico que hace que aparezcan fuerzas internas, las que hacen vibrar el material y genera una onda de presión acust
cual es el funcionamiento de un transductor magnetico
consiste en un circuito magnietico que varía con la tensión de excitación, lo que hace que se mueva un diafragma magnetico de hierro
cuales son las ecuaciones canonicas electromecanicas
y como cambian para emisores y receptores
E = Ze*I + Tme*u F= Tem*I + Zm*u
para emisores F=0
para receptores E=0
cuales son los elementos de las ecuaciones canonicas EM
T coeficientes de transduccion electromecanica o mecanicoelectrica
E - tension electrica en los terminales del transductor
I - corriente entrante al transductor desde su terminal electrico positivo
F -fuerza externa aplicada sobre la parte movil del transductor
Ze - impedancia electrica de bloqueo
Zm - impedancia mecanica en circuito abierto
cuales son las formulas del principio de reprocidad de los transductores EM
(I1/E2) = +- (I2/E1) (I/F) = +- (u/E) (si es positivo es un transductor reciproco y si es negativo es antireciproco)
como son las ecuaciones canonicas para un emisor
E = Ze*I + Tme*u 0 = Tem*I +(Zm+Zml)*u
como son las ecuaciones canonicas para un receptor
0=(Ze+Zel)I +Tmeu
F=TemI +Zmu
en que se basan los modelos de un transductor reciproco
Modelo 1: - factor de transformacion electrico [N/V] = T / E E = Ze*I + fte*Ze*u F = fte*Ze*I+ Zm*u Modelo 2: - factor de transformacion mecanico [V/N] = T/ Zm E = Ze*I + ftm*Zm*u F = ftm*Zm*I + Zm*u
en que se basa el modelo de un transductor antireciproco
E= Ze*i + T*u F= -T*I +Zm*u
en que consiste la impedancia de movimiento
se trata del exceso de impedancia electrica de entrada sobre Zc que tiene el emisor cuando la parte mecanica pasa a movimiento
Zmov = T^2/ (Zm+Zml)
en que consiste la admitancia de movimiento
es el exceso de admitancia electrica de entrada sobre Ye que tiene el emisor cuando la parte mecanica pasa del reposo al movimiento
Ymov = Fte^2 / (Zm+Zml -fte^2*Ze)
en las ecuaciones canonicas electromecanicas Zmt representa la impedancia mecanica de la parte movil con
circuito abierto
los coeficientes de transduccion T se proporcionan en
Vs/m
la potencia acustica radiada se puede calcular mediante
la disipación en Rar o en Rmr
la potencia de un circuito mecanico-acustico se conserva
en las transferencias de impedancia a traves de los condensadores
un transductor piezoelectrico verifica la ley
la ley de conversión electromecanica lineal
cual es la relacion entre la impedancia y la admitancia en un emisor antireciproco
inversamente proporcional a la impedancia mecanica total en el circuito
el coeficiente de transduccion Tem respecto a la frecuencia
es inversamente proporcional a la frecuencia
el coeficiente de transformacion Oe depende de la frecuencia?
no
a que variable vibratoria es proporcional la tension que proporciona un receptor
al desplazamiento
en baja frecuencia, como se comporta un receptor de presion
como un FPA de orden 1
en un receptor de presion la frecuencia de resonancia mecanica que determina
la maxima frecuencia de respuesta plana
en un emisor de presion que determina la frecuencia de resonancia mecanica
la minima frecuencia de respuesta plana
son reciprocos o antireciprocos los transductores mageticos?
antireciprocos
la potencia acustica radiada es la disipacion de la variable
Rar
la potencia acustica radiada se puede calcular tambien en los circuitos equivalentes
si
los transductores piezoelectricos son reciprocos
si
como se calcula la radiacion utilizando la potencia acustica
se combinan las ec para la intensidad isotropica producida por el radiador y a producida para la intensidad axial
-Qax = pax^24pir^2/pocPa
y teniendo en cuanta que Pa es Rar U^2 (Rar la resistencia acustica de radiacion del emisor) y U el caudal radiado
por tanto
pax = (U/r)* sqrt(pocRarQax/4pi)
cuales son las ventajas e inconvenientes de calcular la radiacion con la pot acustica
- se pierde informacion de fase
- la radiación es valida para todo el rango de frecs y mas compacta
que representa la impedancia de movimiento
el exceso de impedancia electrica de entrada sobre Ze que tiene el emisor cuando la parte mecanica pasa de reposo a movimiento. Es inversamente proporcional a la impedancia mecanica
