efectul piezoelectric la obținerea vibratoarelor de recepție. Sub acțiunea câmpului electric alternativ, vibratorul de emisie produce oscilații ultrasonore, iar sub acțiunea oscilațiilor ultrasonore se creează un camp electric alternativ în vibratorul de recepție.

2.Vibratoare magnetostrictive

Dacă o bară dintr-un metal feromagnetic (fier, nichel, cobalt sau aliajele lor) se introduce într-un câmp magnetic, bara suferă o alungire sau o contractare; această variație in lungimea barei depinde de natura materialului si intensitatea câmpului magnetic.Sensul de deformare ( alungire sau contractare) nu depinde de sensul câmpului magnetic.Această proprietate a materialelor feromagnetice se numește magnetostricțiune direct. Deformațiile cele mai mare le prezintă nichelul.

Dacă o bară de metal ferromagnetic se introduce într-o bobină alimentată cu current alternativ, lungimea barei variază lungindu-se sau scurtandu-se și revenind la dimensiunile inițiale, periodic, sub influența câmpului magnetic alternative generat de bobină. Dacă această bară este din nichel, ea se contract când curentul trece prin bobină într-un sens sau altul și își revine la lungimea inițială, când curentul alternativ, respectiv câmpul magnetic Indus, trece prin zero, de două ori în fiecare perioadă. Se poate produce și un fenomen magnetostrictiv invers, astfel: schimbarea în lungimea barei produsă printr-un procedeu mecanic terermină magnetizarea nichelului. Provocând vibrarea barei de nichel se naște un câmp magnetic alternativ în jur, care generează un curent alternativ în spirele bobinei.

Pe baza fenomenului magnetostrictiv invers se realizează vibratoarele de recepție: ecoul impulsului de ultrasunete reflectat de fundul mării provoacă vibrarea mecanică a barei de nichel, care formează un câmp magnetic alternativ în jur, sub efectul căruia se generează un curent alternativ în spirele bobinei, de frecvența oscilațiilor ultrasonore.

Vibratoarele magnetostrictive pentru sonde ultrason se realizează din pachete de lame subțiri de nichel laminat, izolate între ele, sau din inele de nichel laminat. Vibratoarele magnetostrictive sunt mai robuste și pot fi practic montate oriunde pe fundul navei; sunt însă mai puțin eficiente decât vibratoarele piezoelectrice. Vibratoarele piezoelectrice sunt mai fragile, mai expuse la avarii în urma unor efecte mecanice („lovituri de valuri”, vibrații, punerea navei pe uscat, etc.).

La sondele ultrason de mare eficiență, vibratoarele piezoelectrice au prioritate; de altfel, aceasta este și tendința generală în ultima perioadă, ca urmare a îmbunătățirii tehnologiei de fabricare a lor.

B.MODUL DE LUCRU

1.APARATE DE LABORATOR NECESARE

sursă de tensiune stabilizată I 4103 multimetru electronic

sursă de lumină artificială diferiți magneți permanenți osciloscop catodic generator de semnale sinusoidale

2.DESFĂȘURAREA LUCRĂRII

a) Se determină curba de sensibilitate a traductorilor fotoelectrici r=f(d) pentru diferite distanțe de amplasare față de traductor a sursei de lumină artificială. Se reprezintă grafic.

b) Se realizează schema de acționare a unui releu cu ajutorul senzorilor magnetici, observându-se distanța de acționare față de magneții permanenți și măsurându-se curentul din circuit.

c) Se reprezinttă curba de sensibilitate a traductorului piezoeletrci ți caracteristica sa de frecvență.

Se completează tabelele de forma:

Tensiune bec [V] 1 2 ………………. 12Curent bec [A]Putere abs.[W]Intensitatea luminoasă[lx]Rezistența internă fototranzistor[Ω](pentru fototranzistor)

Tensiune bec [V] 4 4 4 4 8 8 8 8Curent bec [A]Putere abs.[W]Intensitatea luminoasă[lx]Rezistența internă fototranzistor[Ω](pentru fototranzistor)

0 2 4 6 0 2 4 6

Tensiune bec [V] 2 4 6 8 10 12 Curent bec [A]Putere abs.[W]Intensitatea luminoasă[lx]Rezistența internă fototranzistor[Ω](pentru fototranzistor)

Tensiune bec [V] 4 4 4 4 4 8 8 8 8 8Curent bec [A]Putere abs.[W]Intensitatea luminoasă[lx]Rezistența internă fototranzistor[Ω] 0 2 4 6 10 0 2 4 6 10

Notă: intensitatea luminoasă se va măsura cu

Scheme de montaj

Se vor întocmi grafic: Rezistența internă, fototensiunea și fotocurentut funcție de intensitatea luminoasă ( putere absorbită bec), respectiv funcție distanța la sursa de lumină ( 6 grafice).

SURSA TENSIUNE

0÷24 V

0÷10 A

24V/20W

BEC

h2a

b

FT

c

d

Rs 1kΩ

FOTOCURENT

ampermetru

FOTOTENSIUNE

REZISTENȚA INTERNĂ(Ω) (FT)

c

d

(FC)

a

b

RIGLĂ MĂSURĂ DISTANȚĂ

FCvoltme tru

FT- fototranzistor

FC- fotocelulă

d) în continuare:

Se completează tabelul:

Frecvența oscilator [Hz] 50 100 300 ............... 20kHzNivel ieșire traductor Uc [V]

Schemă de montaj:

3. ÎNTREBĂRI

1. Ce dezavantaje au traductorii de natură piezoelectrică?2. Cum este propagarea ultrasunetelor prin apă față de atmosferă?3. Ce deosebire există între celulele solare și fotodiode?4. Cum poate fi crescută sensibilitatea unui traductor foto?5. Cum pot fi diminuate perturbațiile datorate mediului ambiant pentru diferite tipuri de

traductoare?

4. VERIFICĂRI ȘI INTERPRETĂRI PERSONALE

a. sb. Cb.

G ~

0 ÷ 30 kHz

0 ÷ 1,5 Vef

ELECTROMAGNETCRISTAL PIEZO

OSCILOSCOP

y

ARMĂT. VIBRATOARE

fig.12