СОДЕРЖАНИЕ.
~~~~~~~~~~~
лист
1. ВВЕДЕНИЕ. 2
2. ОБЗОР МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРАЦИИ. 3
Контактные методы измерения вибрации.
Бесконтактные методы измерения вибрации.
3. АВТОДИНЫ НА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДАХ. 9
4. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. 12
Составление модели автодина на диоде Ганна.
Теоретическое описание нагрузки.
Принципы построения программ.
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ. 22
6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 39
7. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ. 40
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Данные о вычислительном комплексе. 42
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Текст программы для моделирования работы
автодина на диоде Ганна HANN.SAV. 43
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Правила пользования программой HANN.SAV. 55
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Текст программы для моделирования работы
виброизмерителя на диоде Ганна VIBRO.SAV. 56
ВВЕДЕНИЕ.
~~~~~~~~~
Современные технологии требуют непрерывного контроля за
многими параметрами технологического процесса и контроля
состояния оборудования. Одними из важнейших являются параметры
механического движения, в частности параметры
периодических перемещений исследуемого объекта в пространстве
( вибрации ). Этими параметрами являются виброперемещение
( амплитуда вибрации ) и виброскорость ( частота вибрации ).
Подобный контроль необходим в самых разных областях: в
полупроводниковой электронике ( контроль вибрации установок
для выращивания кристаллов ), в микроэлектронике ( вибрация
установок фотолитографии ), в машиностроении ( вибрация
станков и биение деталей ), в автомобильной промышленности
( контроль вибрации отдельных узлов автомобилей и всего
автомобиля в целом ), на железнодорожном транспорте ( датчики
приближения поезда ), в энергетике ( контроль вибрации лопаток
газовых турбин ), в авиастроении ( контроль биений турбин ) и
т.д. Этот список можно продолжать достаточно долго, что
говорит о необходимости создания высокоточных вибродатчиков.
В настоящее время разработано достаточно много
вибродатчиков, основанных на различных эффектах ( см. главу
2 ). Все они имеют свои преимущества и недостатки. Кроме того,
существуют определенные трудности в теоретическом описании
и моделировании работы вибродатчиков.
Целью дипломной работы являлось исследовоние возможности
использования эффекта автодинного детектирования в
полупроводниковых СВЧ - генераторах на диоде Ганна для
создания измерителей параметров вибрации и особенностей их
работы.
2. ОБЗОР МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРАЦИИ.
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Существует две группы методов измерения параметров
вибраций: контактные, подразумевающие механическую связь
датчика с исследуемым объектом, и бесконтактные, т.е. не
связанные с объектом механической связью.
Рассмотрим вначале контактные методы. Наиболее простыми
являются методы регистрации вибраций с помощью
пьезоэлектрических датчиков. Они позволяют проводить
измерения с высокой точностью в диапазоне низких частот и
относительно больших амплитуд вибрации, но вследствии своей
высокой инерционности, приводящей к искажению формы сигнала
делает невозможным измерение вибраций высокой частоты и малой
амплитуды. Кроме того, если масса исследуемого объекта, а
следовательно и его инерционность не велика, то такой датчик
может существенно влиять на характер вибрации, что вносит
дополнительную ошибку в измерения.
Эти недостатки позволяет устранить метод открытого
резонатора, описанный в [1]. Суть метода заключается в
измерении параметров СВЧ резонатора, изменяющихся вследствие
вибрации исследуемого объекта. Резонатор имеет два зеркала,
причем одно из них фиксировано , а другое механически связано
с исследуемым объектом. Регистрация перемещений при малых
амплитудах вибраций производится амплитудным методом по
изменению выходной мощности в случае проходной схемы включения
резонатора или отраженной мощности, в случае применения
оконечного включения. Этот метод измерения требует постоянства
мощности, подводимой к резонатору и высокой стабильности
частоты возбуждения.
В случае больших амплитуд вибраций регистрируется
смещение резонансной частоты, что можно сделать с очень
высокой точностью. Для повышения добротности и .zipћ
Текущая страница: 1
|
