Discussione:
Misura impedenza di un trasduttore piezoelettrco
(troppo vecchio per rispondere)
Lo Zio
2008-10-09 23:36:22 UTC
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Un caro saluto a tutti voi,
vorrei chiedere su come procedere per poter fare una misura d'impedenza di
un trasduttore piezoelettrico funzionante a 150 Khz.
Questo trasduttore è uno di quelli comunemente usati per gli ecoscandaglii
delle barche.
Per verificare la sua frequenza di risonanza so come procedere, però per
riuscire a capire quale sia la sua vera impedenza nel punto esatto della
risonanza, in questo momento proprio non mi viene in mente nulla.
Questa misura mi servirà in seguito per poter calcolare che potenza starò
applicando su questo dispositivo.
Grazie a chi gentilmente mi potrà suggerire qualche consiglio.
claudio.
Rusty
2008-10-10 07:35:28 UTC
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Post by Lo Zio
Un caro saluto a tutti voi,
vorrei chiedere su come procedere per poter fare una misura d'impedenza di
un trasduttore piezoelettrico funzionante a 150 Khz.
Questo trasduttore è uno di quelli comunemente usati per gli ecoscandaglii
delle barche.
Per verificare la sua frequenza di risonanza so come procedere, però per
riuscire a capire quale sia la sua vera impedenza nel punto esatto della
risonanza, in questo momento proprio non mi viene in mente nulla.
Questa misura mi servirà in seguito per poter calcolare che potenza starò
applicando su questo dispositivo.
Grazie a chi gentilmente mi potrà suggerire qualche consiglio.
claudio.
Hai un generatore?

Lo attacchi al generatore con una resistenza in serie, misuri la tensione ai
capi della resistenza e con la legge di ohm ottieni la curva di impedenza
che puoi disegnare su un foglio semilogaritmico!
ciao
Rusty
Boiler
2008-10-10 09:11:53 UTC
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Post by Rusty
Lo attacchi al generatore con una resistenza in serie, misuri la tensione ai
capi della resistenza e con la legge di ohm
E se e' un'impedenza complessa (e una vocina mi suggerisce che molto
probabilmente lo e'...)?

Boiler
--
questo articolo e` stato inviato via web dal servizio gratuito
http://www.newsland.it/news segnala gli abusi ad ***@newsland.it
Darwin
2008-10-10 09:25:41 UTC
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Post by Boiler
Post by Rusty
Lo attacchi al generatore con una resistenza in serie, misuri la tensione ai
capi della resistenza e con la legge di ohm
E se e' un'impedenza complessa (e una vocina mi suggerisce che molto
probabilmente lo e'...)?
Puoi misurare lo sfasamento fra la tensione e la corrente sul carico,
alimentando il sensore come diceva Rusty con un generatore di segnali
con in serie una resistenza nota.
Gli sfasamenti si misurano facilmente a manina con un oscilloscopio
mostrando per esempio su una via la tensione sul carico e sull'altra
la tensione sulla resistenza serie (proporzionale alla corrente).
Molti buoni oscilloscopi digitali permettono poi di fare misure di
fase anche automaticamente. In questo modo, si può risalire ai
diagrammi completi di Bode di modulo e fase e si può eventualmente
sintetizzare un bipolo equivalente al sensore, a partire dalle misure.
Rusty
2008-10-10 10:13:59 UTC
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Post by Boiler
Post by Rusty
Lo attacchi al generatore con una resistenza in serie, misuri la tensione ai
capi della resistenza e con la legge di ohm
E se e' un'impedenza complessa (e una vocina mi suggerisce che molto
probabilmente lo e'...)?
Lo è SICURAMENTE e lo sarà immagino nel campo capacitivo come tutti i
trasduttori piezelettrici!

La misura fatta in questo modo si è sempre fatta sugli altoparlanti dinamici
dove domina la parte induttiva prima ancora che la resistiva, e il risultato
di questa misura si può tranquillamente usare per dimensionare il
pilotaggio, e l'ho sempre usata anche per determinare i componenti dei cross
over, la misura elettrica ha sempre mostrato prossimità con quanto
ipotizzato ai calcoli! Basta lavorare sempre avendo ben presente che NON è
una resistenza e adottando tutti i provvedimenti del caso, se si tratta di
amplificatore audio si sa che il carico sarà misto, basta guardare la
rotazione di fase fra Ve I di un diffusore a più vie con filtri cross over,
nel caso in oggetto, un trasduttore piezo di un sonar immagino non differirà
molto dai trasduttori piezo per magnetoterapia, ho ricordi lontani, ma non
mi sembravano molto critici:-)
ciao
Rusty
Piccio
2008-10-10 16:29:24 UTC
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On 10 Ott, 12:13, "Rusty" <***@maioli.com> wrote:

[Rusty]
Post by Rusty
Lo è SICURAMENTE e lo sarà immagino nel campo capacitivo come tutti i
trasduttori piezelettrici!
La misura fatta in questo modo si è sempre fatta sugli altoparlanti dinamici
dove domina la parte induttiva prima ancora che la resistiva, e il risultato
di questa misura si può tranquillamente usare per dimensionare il
pilotaggio...
Approfitto della discussione per una domandina inerente:
dato che un altoparlante mentre riproduce il suono cambia geometria
(il cono si muove), è lecito pensare che l'impedenza dello stesso è
frutto anche della potenza applicata?
In altre parole, se mentre misuro con deboli correnti sposto il cono
con le zampine, l'impedenza cambia?

Grazie.
Piccio.
Darwin
2008-10-10 17:20:59 UTC
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Post by Piccio
dato che un altoparlante mentre riproduce il suono cambia geometria
(il cono si muove), è lecito pensare che l'impedenza dello stesso è
frutto anche della potenza applicata?
La tua domanda è interessante, perché porta a farsi domande su cose su
cui di solito non si insiste.
In particolare, sul fatto che parlare di impedenza ha senso solo in un
circuito lineare.
Se il circuito è nonlineare, si può ancora parlare di impedenza
considerando piccoli segnali attorno ad un punto di polarizzazione, ma
quando i segnali sono più grandi bisogna trattare con le nonlinearità.
Post by Piccio
In altre parole, se mentre misuro con deboli correnti sposto il cono
con le zampine, l'impedenza cambia?
Probabilmente sì, se per esempio toccando con le zampe cambi per lo
smorzamento del cono, oppure se immagini di spingere il cono al di là
della regione all'interno della quale il comportamento è più o meno
lineare. Resta inteso che, come ho detto sopra, in questo caso intendo
impedenza per piccoli segnali.
Franco
2008-10-10 18:38:14 UTC
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Post by Piccio
dato che un altoparlante mentre riproduce il suono cambia geometria
(il cono si muove), è lecito pensare che l'impedenza dello stesso è
frutto anche della potenza applicata?
In altre parole, se mentre misuro con deboli correnti sposto il cono
con le zampine, l'impedenza cambia?
Se metti le mani sul cono per spostarlo, sicuramente cambia l'impedenza.
Se invece le avevi gia` sopra da prima e sono mani a forza, cedevolezza
e smorzamento calibrati, allora molto meno (vedi il discorso di Darwin)
--
Franco

Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)
AleX
2008-10-10 15:08:58 UTC
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Post by Boiler
E se e' un'impedenza complessa (e una vocina mi suggerisce che molto
probabilmente lo e'...)?
Beh, alla risonanza mi aspetterei il contrario....

Ciao,
AleX
RoV
2008-10-11 13:13:37 UTC
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Post by AleX
Post by Boiler
E se e' un'impedenza complessa (e una vocina mi suggerisce che molto
probabilmente lo e'...)?
Beh, alla risonanza mi aspetterei il contrario....
Questo e' vero per la risonanza elettrica che pero', a causa della forte
capacita' del trasduttore ceramico (parecchi nF), puo' essere abbastanza
lontana da quella di risonanza meccanica, per cui in generale non
corrisponde col punto di lavoro a maggior efficienza di trasduzione (questo
ipotizzando di voler lavorare a banda stretta e sfruttando la risonanza
meccanica; quando invece si vuole aumentare la risoluzione spaziale del
sensore, si allarga la banda "ammazzando" la risonanza meccanica e
sacrificando l'efficienza).
Con buona approssimazione credo convenga aggiustare la frequenza attorno ai
150kHz fino a ritrovare un'impedenza capacitiva pari alla capacita' misurata
a bassa frequenza, ad es. con un multimetro. Non volendo fare una misura in
modulo e fase, si puo' provare a cancellare quella capacita' con
un'induttanza parallelo (ad alto Q!) e cercare la risonanza come descritto
nelle altre mail.

Una nota: la misura va fatta col trasduttore in acqua e molto lontano dal
fondo, l'effetto delle riflessioni e' tutt'altro che trascurabile.

Ciao,
--
RoV - IW3IPD
http://digilander.libero.it/rvise/
AleX
2008-10-11 14:26:27 UTC
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Post by RoV
Questo e' vero per la risonanza elettrica che pero', a causa della
forte capacita' del trasduttore ceramico (parecchi nF), puo' essere
abbastanza lontana da quella di risonanza meccanica,
Uhmm, può essere. Solo che se non sta monitorando l'effetto meccanico (ad
esempio con un altro sensore) ma solo quello elettrico, non saprei come
possa distinguerle (nel senso che lui sta guardando solo la risonanza
elettrica).

Ciao,
AleX
Lo Zio
2008-10-12 17:23:06 UTC
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Post by Lo Zio
vorrei chiedere su come procedere per poter fare una misura d'impedenza di
un trasduttore piezoelettrico funzionante a 150 Khz.
Questo trasduttore è uno di quelli comunemente usati per gli ecoscandaglii
delle barche.
Vorrei come prima cosa ringraziare tutte le persone che mi hanno gentilmente
risposto, però vi devo confessare che mi sono momentaneamente perso con i
vari discorsi delle misure della fase da effettuare sul dispositivo stesso.
Sicuramente se fossi stati più esplicito nella mia prima domanda,
sicuramente avrei avuto risposte più semplici.
In pratica il mio problema è di sapere quale sia l'impedenza del traduttore
perché dovendoci applicare una certa potenza, non vorrei rischiare di
spaccare il cristallo piezoelettrico o le piastrine metallizzate ove vengono
saldati i fili.
Ovviamente conoscendo la sua impedenza e sapendo quanti volt eff. ci sono ai
suoi capi, persino io, riuscirei a capire quanti Watt sto facendo dissipare
al trasduttore stesso.
Sempre a titolo di conoscenza volevo dirvi che questo trasduttore serve per
realizzare un comunicatore subacqueo modulato in FM a banda stretta, da
delle prove fatte al lago di Bracciano abbiamo verificato una portata
nettamente superiore al Km.
Pertanto non sapendo che potenza può sopportare il trasduttore, prima di
fargli fare la fine di 8, mi sarebbe piaciuto sapere quanto gli stavo
facendo dissipare.
Dato che questi trasduttori vengono impiegati impulsivamente negli
ecoscandaglio con delle potenze notevoli (anche 400/500 Watt), tenendo conto
però del duty-cicle, si poteva fare una piccola stima di quanto gli si
poteva applicare sopra in modo continuo prima di romperlo (la fine di 8).
Ed ecco perche nuovamente la domanda riguardo alla sua impedenza relativa
alla sua frequenza di lavoro.
Grazie ancora a tutti e scusate l'insistenza.
claudio.
F. Bertolazzi
2008-10-12 22:01:55 UTC
Permalink
Post by Lo Zio
Ovviamente conoscendo la sua impedenza e sapendo quanti volt eff. ci sono ai
suoi capi, persino io, riuscirei a capire quanti Watt sto facendo dissipare
al trasduttore stesso.
Ne sei sicuro? Io sono convinto del contrario.
Non è una relazione così semplice.

Tra l'altro, che io sappia, i trasduttori ceramici dissipano ben poca
potenza in confronto a quanta ne dissipano i circuiti che li pilotano.
Post by Lo Zio
Sempre a titolo di conoscenza volevo dirvi che questo trasduttore serve per
realizzare un comunicatore subacqueo modulato in FM a banda stretta, da
delle prove fatte al lago di Bracciano abbiamo verificato una portata
nettamente superiore al Km.
Beh, visto che gli ecoscandagli arrivano tranquillamente a 600 m. di
profondità, il che vuol dire che riescono a rivelate a 600 metri l'eco del
rimbalzo su superfici piccolissime (pesci) o melmose di un segnale
proveniente da 600 metri, non mene stupisco affatto.
Se iniziassimo a parlare di 10 km allora, forse forse...

La modulazione FM non so se sia un'ottima idea, visto che i trasduttori
hanno una loro frequenza di risonanza ben precisa, andando fuori dalla
quale hai delle perdite notevoli. Tanto vale, mi sa, andare in CW o AM.
Post by Lo Zio
Dato che questi trasduttori vengono impiegati impulsivamente negli
ecoscandaglio con delle potenze notevoli (anche 400/500 Watt), tenendo conto
però del duty-cicle, si poteva fare una piccola stima di quanto gli si
poteva applicare sopra in modo continuo prima di romperlo (la fine di 8).
No, per due motivi: la potenza dissipabile senza danno è limitata dalla
temperatura massima sopportabile dal dispositivo, ovvero dal calore
prodotto e non smaltito.

Visto che parliamo di roba messa in contenitori di inox a contatto con
acqua corrente, e che la ceramica fonde a migliaia di gradi, direi proprio
che non è questo il tuo problema. Ed in ogni caso un trasduttore ceramico
non ha quasi nulla a che vedere con un carico resistivo, non dissipa
apprezzabili quantità di energia.

Il problema, piuttosto, è nella massima tensione che le ceramica sopporta
senza rompersi: visto che l'impulso elettrico la deforma e che essa è assai
rigida e fragile, troppa tensione = troppa deformazione = CRACK.
Post by Lo Zio
Grazie ancora a tutti e scusate l'insistenza.
Forse dovresti studiare qualcosina sulla fisica di base di questi
dispositivi.
RoV
2008-10-12 22:40:27 UTC
Permalink
Post by F. Bertolazzi
Il problema, piuttosto, è nella massima tensione che le ceramica sopporta
senza rompersi: visto che l'impulso elettrico la deforma e che essa è assai
rigida e fragile, troppa tensione = troppa deformazione = CRACK.
Credo anch'io che, quando il trasduttore e' ben accoppiato all'acqua, il
limite venga principalmente dalla tensione di picco applicata. Ma, per
quanto ne so, il danno non deriva dalla troppa deformazione, ma dalla
depolarizzazione della ceramica. Le ceramiche piezoelettriche come piezotite
e simili vengono polarizzate in fabbrica applicando un forte campo elettrico
mentre la ceramica viene compressa: il risultato e' che si crea un'isteresi
elettrica che da' luogo alla piezoelettricita'; se nell'uso si supera il
campo elettrico critico, si depolarizza la ceramica e ciao. Il valore
critico *dovrebbe* aggirarsi attorno al kV/mm.
I crack sono frequenti quando si pilota il trasduttore in aria, per problemi
termici e di ampiezza della vibrazione.

Ciao,
--
RoV - IW3IPD
http://digilander.libero.it/rvise/
Lo Zio
2008-10-12 22:52:04 UTC
Permalink
"F. Bertolazzi" ha scritto nel messaggio
Post by F. Bertolazzi
Post by Lo Zio
Ovviamente conoscendo la sua impedenza e sapendo quanti volt eff. ci sono ai
suoi capi, persino io, riuscirei a capire quanti Watt sto facendo dissipare
al trasduttore stesso.
Tra l'altro, che io sappia, i trasduttori ceramici dissipano ben poca
potenza in confronto a quanta ne dissipano i circuiti che li pilotano.
Hai perfettamente ragione, il mio discorso sulla eventuale potenza dissipata
era sbagliato in quanto, come giustamente dici, questi dispositivi si
spaccano per una eccessiva tensione ai loro capi.
Post by F. Bertolazzi
La modulazione FM non so se sia un'ottima idea, visto che i trasduttori
hanno una loro frequenza di risonanza ben precisa, andando fuori dalla
quale hai delle perdite notevoli. Tanto vale, mi sa, andare in CW o AM.
A questo proposito ti posso dire che sono riuscito a modularlo in FM a banda
stretta e che la banda passante era decente.
La prova l'ho fatta prima in un secchio pieno d'acqua, ove vi ho immerso i
due trasduttori. Poi il trasduttore che fungeva da tx l'ho modulato con
l'audio prelevato da una radio privata che trasmetteva della musica, sul
secondo trasduttore che fungeva da rx ho visto la forma d'onda che riuscivo
a demodulare.
Ovviamente il trasduttore del ricevitore era seguito da una supererotina a
singola conversione e relativo discriminatore e relativo TBA810.
Non ho perso tempo a fare una maschera della banda passante, però ad
orecchio la musica riascoltata era più che decente.
In seguito poi abbiamo ripetuto la prova al lago con la maschera gran
facciale ed ovviamente anche quì l'audio era buono (ovviamente la banda
passante di un parlato è certamente inferiore a quello di una musica).
Post by F. Bertolazzi
Il problema, piuttosto, è nella massima tensione che le ceramica sopporta
senza rompersi: visto che l'impulso elettrico la deforma e che essa è assai
rigida e fragile, troppa tensione = troppa deformazione = CRACK.
Forse dovresti studiare qualcosina sulla fisica di base di questi
dispositivi.
Come dicevo prima hai perfettamente ragione.
Post by F. Bertolazzi
Forse dovresti studiare qualcosina sulla fisica di base di questi
dispositivi.

Anche quì hai ragione, però permettimi di dire a mia discolpa che in passato
mi è capitato di poter dare qualche buon consiglio ad altri amici del gruppo
in difficoltà e pertanto mi sono permesso di chiedere aiuto in quanto anche
io già ne avevo dato.
Secondo me la correttezza delle news sta nel fatto che una volta uno prima
da e poi se serve, magari chiede.
Può anche accadere che uno possa chiedere senza poter essere in grado poi di
restituire, se fatto però senza malizia nulla di male.
In pratica sto cercando di spiegare che le mani sono state fatte sia per
prendere che per dare e chi le usa solamente per prendere, alla fine poi gli
cascano!
In ogni caso grazie per la tua risposta e per le cose giuste che mi hai
detto, se posso permettermi di chiedere ancora l'ultima cosa, vorrei sapere,
a tuo parere, quanti Volt gli potrei applicare sulle ceramiche prima di
romperle, considerando che il trasduttore è immerso in un contenitore di PVC
pieno di resina epossidica del diametro di circa 4,5 Cm.
Tutto questo mio discorso, come forse si era già capito, tendeva a sapere
fino a quanto potevo tirare il collo al trasduttore prima di romperlo.
Grazie.
claudio.
F. Bertolazzi
2008-10-12 23:10:41 UTC
Permalink
Post by Lo Zio
Hai perfettamente ragione, il mio discorso sulla eventuale potenza dissipata
era sbagliato in quanto, come giustamente dici, questi dispositivi si
spaccano per una eccessiva tensione ai loro capi.
Sì, ma ti ha risposto meglio RoV.
Post by Lo Zio
Tutto questo mio discorso, come forse si era già capito, tendeva a sapere
fino a quanto potevo tirare il collo al trasduttore prima di romperlo.
Ma questo trasduttore nasce "orfano"? Dove l'hai preso?

Io cercherei il trasmettitore da cui è normalmente usato e mi farei il
reverse engineering dello stadio finale.

Visto che il componente è incapsulato, non credo tu possa misurarne lo
spessore per poter utilizzare l'ottima informazione di RoV. Altri modi per
stabilirne le caratteristiche non ne conosco.

Googlando a caso ho trovato
http://www.transducer-sensor.com/appnote_transducer_drivecircuits.html
Penso si possa trovare di meglio, con "power piezo transducer circuit" o
stringhe di ricerca similari.
Lo Zio
2008-10-12 23:58:56 UTC
Permalink
Post by F. Bertolazzi
Ma questo trasduttore nasce "orfano"? Dove l'hai preso?
Questi due trasduttori li acquistai, mi pare, anni fa in un negozio di
Civitavecchia dove vendevano accessori per la nautica, tipo Rossi Mare che
abbiamo qui a Roma, oppure Nautica Più sulla Tuscolana subito dopo aver
oltrepassato il GRA.
In pratica erano dei comuni ricambi di un ecoscandaglio in commercio, in
genere quando chiedi dei trasduttori di ricambio il negoziante l'unica cosa
che ti chiede è se li vuoi a 150Khz oppure a 200Khz.

Grazie per il link che mi hai cortesemente inviato e grazie anche a RoV per
i suoi pareri che mi ha comunicato.
Attualmente mi pare che la tensione ai capi del trasduttore sia di circa 150
Vp.p. a questo punto proverò ad aumentare le spire del secondario per far
salire ancora la tensione.
Ad un certo punto, a forza di aumentare le spire, riuscirò a romperlo e cosi
spero di riuscire a capire quanti Volt massimo ci posso applicare sopra,
probabilmente questo sarà il prezzo che dovrò pagare per scoprire questa
cosa!
Come dicevo nel mio precedente post, tutto questo era per riuscire ad avere
la portata massima in acqua, pensa che meraviglia sarebbe se mettendo un tx
ad Anguillara riuscissi a parlare con un'altro a Trevignano!
Un caro saluto.
claudio.
F. Bertolazzi
2008-10-13 00:27:17 UTC
Permalink
Post by Lo Zio
Attualmente mi pare che la tensione ai capi del trasduttore sia di circa 150
Vp.p. a questo punto proverò ad aumentare le spire del secondario per far
salire ancora la tensione.
Ad un certo punto, a forza di aumentare le spire, riuscirò a romperlo e cosi
spero di riuscire a capire quanti Volt massimo ci posso applicare sopra,
probabilmente questo sarà il prezzo che dovrò pagare per scoprire questa
cosa!
Non è che puoi chiedere, ad uno dei negozi che hai menzionato, il service
manual del sonar più potente che usa quei trasduttori?

Tra l'altro, come ricevitore, non è detto che sia il caso di usare lo
stesso trasduttore. Con uno più sottile potresti avere miglior sensibilità
e soprattutto costi assai diversi. Anche se è vero che i trasduttori
(almeno quelli navali) incorporano anche una "lente sonica" che, collimando
il fascio, migliora sia la direttività della trasmissione che quella della
ricezione, analogamente ad un microfono o antenna direzionali.
Post by Lo Zio
Come dicevo nel mio precedente post, tutto questo era per riuscire ad avere
la portata massima in acqua, pensa che meraviglia sarebbe se mettendo un tx
ad Anguillara riuscissi a parlare con un'altro a Trevignano!
Te lo auguro! Tra l'altro, usando una coppia di trasduttori a 150 ed una a
200 Khz potresti fare anche un sistema in full duplex.

Se vuoi posso provare a chiedere agli ex colleghi un po' di schemi di
scandagli, ma è roba da navi, con trasduttori parecchio diversi da quelli
che hai usato tu.
Lo Zio
2008-10-13 23:55:13 UTC
Permalink
"F. Bertolazzi" ha scritto
Post by F. Bertolazzi
Non è che puoi chiedere, ad uno dei negozi che hai menzionato, il service
manual del sonar più potente che usa quei trasduttori?
A parte il fatto che l'acquisto risale a molti anni fa, poi come saprai, in
genere i negozianti anno le mano solo per prendere e non per dare.
La cosa utile sarebbe quella di sapere esattamente che tensione ci si può
applicare senza romperli, in effetti potrei portarmi l'oscilloscopio al
rimessaggio, dove tengo il mio gommone e misurare sul posto che tensione gli
manda l'ecoscandaglio.
Non ti nascondo però che questa cosa un pò mi infastidisce perchè li per
attaccare la corrente mi dovrei portare o un invert o una prolunga di una
cinquantina di metri,.
Tra l'altro nel mio caso lo dovrei pilotare con una tensione fissa, nel caso
invece del suo normale funzionamento il segnale gli viene dato per poche uS,
come giustamente diceva il nostro amico RoV.
A questo punto non so se dandogli delle spilline ogni tanto, il trasduttore
non se ne abbia a male come se gli dessi un segnale di uguale di livello
però continuativo.
Comunque mi sono reso conto che per togliermi la sete con il prosciutto,
sarò costretto a creparne uno per rendermi conto fino a quanti Volt mi posso
spingere.
Giustamente come dicevi, mettendo un'altro trasduttore potrei far funzionare
il comunicatore in full-duplex, magari in seguito se il prototipo andrà a
buon fine sicuramente lo farò.
Attualmente in commercio qui in Italia ci sono solamente quelli della
Ocean-Reef, però funzionano con una piletta da 9 Volt ed usano una capsula
della Murata da 10 mW di potenza e li danno per una portata massima e con il
mare calmo fino ad una novantina di metri.
Mi astengo dal fare commenti, il mio assorbe quasi 700 mA.

Un ringraziamento all'amico e collega di radio RoV per l'offerta dello
schema completo di quell'ecoscandaglio, in effetti credo che per il mio
problema non mi sarebbe di molto d'aiuto.
La cosa invece che mi ha incuriosito è del perchè non hanno fatto una
commutazione tra trasmissione e ricezione, praticamente quella resistenza da
1k che si trova pari pari in parallelo al trasduttore, non dovrebbe
sottrarre potenza allo stesso quando trasmette?
Immagino che funzionando una volta in tx ed un'altra in rx, forse quella
sarebbe la soluzione migliore per ridurre componenti dal progetto.
Io comunque nel mio, per non sapere ne leggere ne scrivere, vi ho messo un
relays che scambia il trasduttore una volta in tx ed una volta in rx.
Altra cosa che non ho ben capito sono quei due diodi messi in antiparallelo
sull'uscita del secondario del trasformatore (MR811), rivedendo con più
attenzione, forse serviranno per impedire al debbole segnale dell'eco di
andarsi a cortocircuitare sul secondario del trasformatore.
Come ultima cosa volevo chiedere a RoV se aveva avuto a che fare con i rov
stessi.
Grazie sempre per le vostre cortesi risposte ed un caro saluto ad entrambi.
claudio.
Post by F. Bertolazzi
Tra l'altro, come ricevitore, non è detto che sia il caso di usare lo
stesso trasduttore. Con uno più sottile potresti avere miglior sensibilità
e soprattutto costi assai diversi. Anche se è vero che i trasduttori
(almeno quelli navali) incorporano anche una "lente sonica" che, collimando
il fascio, migliora sia la direttività della trasmissione che quella della
ricezione, analogamente ad un microfono o antenna direzionali.
Post by Lo Zio
Come dicevo nel mio precedente post, tutto questo era per riuscire ad avere
la portata massima in acqua, pensa che meraviglia sarebbe se mettendo un tx
ad Anguillara riuscissi a parlare con un'altro a Trevignano!
Te lo auguro! Tra l'altro, usando una coppia di trasduttori a 150 ed una a
200 Khz potresti fare anche un sistema in full duplex.
Se vuoi posso provare a chiedere agli ex colleghi un po' di schemi di
scandagli, ma è roba da navi, con trasduttori parecchio diversi da quelli
che hai usato tu.
F. Bertolazzi
2008-10-14 13:16:23 UTC
Permalink
Post by Lo Zio
A parte il fatto che l'acquisto risale a molti anni fa, poi come saprai, in
genere i negozianti anno le mano solo per prendere e non per dare.
LOL. Però puoi mostrarti interessato all'acquisto di un altro trasduttore,
per scegliere il quale ti servono un po' di schemi...
Post by Lo Zio
Tra l'altro nel mio caso lo dovrei pilotare con una tensione fissa, nel caso
invece del suo normale funzionamento il segnale gli viene dato per poche uS,
come giustamente diceva il nostro amico RoV.
Non credo che il trasduttore dissipi molta potenza. Sono dispositivi
estremamente efficienti, quasi tutta l'energia fornitagli viene trasformata
in energia meccanica, non termica.
Post by Lo Zio
A questo punto non so se dandogli delle spilline ogni tanto, il trasduttore
non se ne abbia a male come se gli dessi un segnale di uguale di livello
però continuativo.
Secondo me no. Per quanta potenza possa assorbire non credo arriverà mai a
temperature tali da depolarizzarlo.
Post by Lo Zio
Mi astengo dal fare commenti, il mio assorbe quasi 700 mA.
Beh, ma il tuo "spara" a ben più di 90 metri...
Post by Lo Zio
La cosa invece che mi ha incuriosito è del perchè non hanno fatto una
commutazione tra trasmissione e ricezione, praticamente quella resistenza da
1k che si trova pari pari in parallelo al trasduttore, non dovrebbe
sottrarre potenza allo stesso quando trasmette?
Trascurabile, perché l'impedenza dinamica del trasduttore è assai più
bassa.
Post by Lo Zio
Altra cosa che non ho ben capito sono quei due diodi messi in antiparallelo
sull'uscita del secondario del trasformatore (MR811), rivedendo con più
attenzione, forse serviranno per impedire al debbole segnale dell'eco di
andarsi a cortocircuitare sul secondario del trasformatore.
Giusto! Penso proprio tu abbia ragione.
RoV
2008-10-15 21:24:40 UTC
Permalink
Post by F. Bertolazzi
Non credo che il trasduttore dissipi molta potenza. Sono dispositivi
estremamente efficienti, quasi tutta l'energia fornitagli viene trasformata
in energia meccanica, non termica.
Ci ripensavo e mi viene qualche dubbio. E' vero che il trasduttore e'
efficiente, ma credo lontano dal 100%. Se non e' adeguatamente raffreddato
(ad es. se e' completamente resinato) potrebbe non tollerare alte potenze
CW.

Ho trovato adesso un sito con un sacco di info, ed es. queste:
http://www.morganelectroceramics.com/tutorials/piezoguide1.html
http://www.morganelectroceramics.com/pdfs/chapter6_a_.pdf
http://www.morganelectroceramics.com/pdfs/tech.pdf

Ciao,
--
RoV - IW3IPD
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RoV
2008-10-15 20:53:40 UTC
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Post by Lo Zio
La cosa invece che mi ha incuriosito è del perchè non hanno fatto una
commutazione tra trasmissione e ricezione, praticamente quella resistenza
da 1k che si trova pari pari in parallelo al trasduttore, non dovrebbe
sottrarre potenza allo stesso quando trasmette?
Immagino che funzionando una volta in tx ed un'altra in rx, forse quella
sarebbe la soluzione migliore per ridurre componenti dal progetto.
Io comunque nel mio, per non sapere ne leggere ne scrivere, vi ho messo un
relays che scambia il trasduttore una volta in tx ed una volta in rx.
Se la commutazione e' lenta hai fatto bene. Nel caso dell'echo sounder la
commutazione migliorerebbe le prestazioni, ma dovrebbe essere velocissima: a
0.6m dal fondo, ritardo dell'impulso riflesso e' circa 2*0.6/1500=800us. Il
margine e' minore: occorre togliere la durata dell'impulso e transitori
vari. I rele' meccanici sono esclusi.
Si sarebbe potuto sicuramente fare elettronicamente, ma il progettista ha
optato per una soluzione piu' semplice, accettando di perdere un po' di
sensibilita'.
La resistenza da 1k credo tolga ben poca potenza, l'impedenza del
trasduttore e' sicuramente molto piu' bassa.
Post by Lo Zio
Altra cosa che non ho ben capito sono quei due diodi messi in
antiparallelo sull'uscita del secondario del trasformatore (MR811),
rivedendo con più attenzione, forse serviranno per impedire al debbole
segnale dell'eco di andarsi a cortocircuitare sul secondario del
trasformatore.
Esatto, quei due diodi isolano il tx in ricezione sfruttando la tensione di
soglia, piu' alta del segnale di ritorno. Gli altri due diodi clampano il
segnale trasmesso lato ricevitore, per non distruggere il preamplificatore.
Quest'ultima e' una soluzione abbastanza comune anche negli RTX (es. un
vecchio CB http://www.radioamateur.eu/schemi/cb/CB_InnoHit_SS801_sch.pdf)
Post by Lo Zio
Come ultima cosa volevo chiedere a RoV se aveva avuto a che fare con i rov
stessi.
In effetti...

Ciao,
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RoV - IW3IPD
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RoV
2008-10-13 21:10:23 UTC
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Post by Lo Zio
Attualmente mi pare che la tensione ai capi del trasduttore sia di circa
150 Vp.p. a questo punto proverò ad aumentare le spire del secondario per
far salire ancora la tensione.
Beh, credo che almeno 150-200V di picco (cioe' il doppio di quello che hai
applicato) li tenga qualunque trasduttore per uso marino. Con i sonar di
potenza si va parecchio piu' in alto.

Non so se puo' aiutarti, ho il manuale (con schema) di un vecchio echo
sounder Mesotech 807 (per uso ROV). Lavora a 200kHz con impulsi da 250us.
Range 0.6-30m. Niente di sofisticato: trasmette un burst di onde quadre che
il trasduttore con la sua risonanza rende sinusoidali. In ricezione
amplifica a banda stretta con 5 stadi a mosfet e demodula ad inviluppo
(leggi diodo + RC). Il tutto gestito da un micro 8048.
Lo stadio finale e' realizzato con un push-pull di due IRF540 alimentati a
18V. Naturalmente non c'e' alcun dettaglio sul pezzo che ti interessa di
piu', cioe' il trasformatore di uscita! E' invece interessante notare che
non c'e' alcuno switch di antenna, ma solo una rete a diodi e resistenze:
brutale, ma efficace.
Allego sotto un pezzo di schema, che magari puo' interessare anche ad altri.

Ciao,
--
RoV - IW3IPD
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[FIDOCAD]
MC 90 75 0 0 410
MC 90 115 0 0 410
MC 130 65 1 0 130
MC 130 85 1 0 130
MC 145 85 3 0 130
LI 105 85 115 85
LI 115 85 115 135
LI 115 135 105 135
LI 105 135 105 125
LI 105 125 105 140
MC 125 120 3 0 230
MC 120 80 3 0 230
SA 105 135
MC 295 35 0 0 045
MC 105 140 0 0 040
MC 125 120 0 0 040
MC 120 80 0 0 040
LI 130 95 125 95
LI 125 95 125 105
LI 125 105 105 105
LI 130 65 105 65
LI 130 75 130 85
LI 135 65 135 95
LI 140 65 140 95
SA 125 105
SA 120 65
LI 130 80 125 80
LI 125 80 125 40
MC 135 40 1 0 170
MC 135 50 0 0 040
LI 125 40 145 40
SA 135 40
SA 130 80
MC 155 65 0 0 200
MC 170 70 2 0 200
MC 210 70 1 0 571
LI 145 75 145 65
LI 145 65 155 65
LI 155 65 155 70
LI 170 70 170 65
LI 170 65 210 65
LI 210 65 210 70
LI 210 70 210 75
LI 210 95 145 95
LI 145 95 145 85
SA 155 65
SA 170 65
TY 155 55 5 3 0 0 0 * MR811 x2
TY 140 30 5 3 0 0 0 * +18 stab
TY 200 55 5 3 0 0 0 * trasduttore
TY 130 110 5 3 0 0 0 * P6KE55A x2
MC 145 155 1 0 200
MC 150 170 3 0 200
MC 175 160 1 0 080
MC 210 95 0 0 040
LI 200 95 200 170
LI 200 170 130 170
LI 190 65 190 160
LI 190 160 175 160
LI 175 160 175 155
LI 175 155 170 155
LI 160 155 140 155
MC 130 155 0 0 170
SA 190 65
SA 200 95
SA 175 160
SA 175 170
SA 150 170
SA 145 170
SA 145 155
SA 150 155
TY 180 165 5 3 0 0 0 * 1k
LI 130 165 105 165
LI 105 165 110 160
LI 110 160 110 170
LI 110 170 105 165
TY 130 145 5 3 0 0 0 * 100n
MC 160 155 0 0 080
TY 155 145 5 3 0 0 0 * 220R 1W
TY 45 165 5 3 0 0 0 * mos dual-gate 40841
TY 40 160 5 3 0 0 0 * al gate del primo pre
TY 135 175 5 3 0 0 0 * 1N5074 x2
TY 90 55 5 3 0 0 0 * IRF540 x2
MC 65 85 0 0 290
MC 60 105 0 0 280
MC 60 125 0 0 290
LI 80 75 90 75
LI 90 115 75 115
LI 60 125 60 105
LI 65 85 65 65
MC 80 95 0 0 040
MC 75 135 0 0 040
SA 80 75
SA 75 115
LI 45 115 60 115
SA 65 75
SA 60 115
TY 65 90 5 3 0 0 0 * +14
TY 70 50 5 3 0 0 0 * +14
LI 45 75 65 75
TY 5 90 3 2 0 0 0 * segnali da logiche CMOS 74C02
TY 5 95 3 2 0 0 0 * (due onde quadre in opposiz. di fase)
TY 80 110 3 2 0 0 0 * 2N4401
TY 80 125 3 2 0 0 0 * 2N4403
TY 80 85 3 2 0 0 0 * 2N4403
MC 65 65 0 0 280
TY 80 65 3 2 0 0 0 * 2N4401
F. Bertolazzi
2008-10-14 13:04:53 UTC
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Post by RoV
Allego sotto un pezzo di schema, che magari puo' interessare anche ad altri.
Senz'altro.

Interessante notare quanto sia bassa l'impedenza del trasduttore: immagino
trasmetta vari watt, eppure le resistenze dello stadio di entrata sono
abbastanza bassine.

I diodi in antiparallelo servono per squadrare il segnale?
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