Calcularea dispozitivului cu ultrasunete pentru stomatologie
4. Metoda de calcul cu ultrasunete Dental de Ogy
4.1 Metode de calcul unui transformator de ieșire
rezistență 1. Aliniere instrument (activ) la ieșirea de la unealta electrică oprotivleniem asigurând modul APA.
2. Asigurarea unei amplificare bandă îngustă la frecvența de rezonanță a sculei.
Calcul transformator de rezonanță trebuie să se bazeze pe teoria circuitelor cuplate, modelul care corespunde cel mai bine acest caz. În particular, un circuit echivalent al transformatorului rezonant este prezentată în figura 4.1.
Figura 4,1- echivalent circuit al transformatorului rezonant
în care R1 - impedanța de ieșire a generatorului și o rezistență activă L1 bobina,
R2 - rezistența sculei (activă) la frecvența de rezonanță.
Deoarece sarcina de a transfera puterea maximă din circuitul primar în secundar, este de a obține curentul în buclă II III = Imax max, unde Imax MAX- maximorum circuite secundare maxime curente cunoscute în teoria.
Getting Imax max se poate realiza în diferite moduri:
Prin reglarea primul circuit, de exemplu, selecția C1 conexiune și selectarea M.
Prin ajustarea doilea circuit, de exemplu, selecția și selectarea conexiunii C2 M.
Prin reglarea 1 si 2 circuit ca în (1), (2) și selectarea conexiunii M.
Având în vedere că în acest design tuning transformator Vzaimoinduktivnye asociată cu modificări inductanța 1 și 2 circuite. Problema de a obține practic Imax max este mult mai complicat. Aproape set convenabil de contururi ca răspuns individual, curent IGR depășește cu mult acele valori care pot fi atinse cu un rezonanțe privat, deși, din cauza faptului că relația nu este compensată IGR
Rezonanta circuitul II caracteristic de curent este prezentată în figura 4.2.
Figura 4.2- buclă de curent de rezonanță caracteristică II
Sau, dacă k >> d:
în cazul în care sch1 - numit de comunicații de frecvență rapidă și sch1> u
SCH2 - numit de comunicații de frecvență lentă și sch1<щ
Și noi examinăm SCH2 relația sch1 a coeficientului de cuplare k.
Ia intervalul de variație a k = 0,92-0,99 și se calculează sch1 și SCH2 la extreme. Definim f0 = 20 kHz (setarea de frecvență de 1 si 2 de circuit).
Concluzie: cu cât conexiunea critică k> d sau k >> d cel mai lent rata de comunicare depinde slab de coeficientul de cuplare, spre deosebire de rapidă.
Facem concluzii practice privind construcția transformatorului de rezonanță, și anume:
Pentru a obține curentul maxim în circuitul secundar pentru a lucra la una dintre frecvențele.
Având în vedere faptul că, în procesul de ajustare a transformatorului trebuie să se adapteze, iar ajustarea afectează nu numai L1 și L2, dar, de asemenea, asupra coeficientului de cuplare k, care, la rândul lor, afectează frecvența de comunicare, cu atât mai puțin probabil o conexiune lentă, este necesar să se lucreze într-un ritm lent, din cauza SCH2. Mai mult decât atât, această frecvență de comunicații trebuie să fie egală cu frecvența de rezonanță a sculei, adică.:
Practic trebuie să configurați circuitul 1 și 2 separat la frecvența
atunci întregul sistem va avea o rezonanță la frecvența schrez.in-ta. și anume problemă câștig la frecvența de rezonanță a sculei este rezolvată.
Rezonant frecvența f = 27kGts instrument, atunci circuitul de setare a frecvenței
Să luăm în considerare impedanta instrument activ de potrivire impedanța de ieșire a amplificatorului de putere. După cum RVN știu este:
Este cunoscut faptul că generatorul de putere amplificator Rvyh egal Rvyh = 50 ohmi. instrument de rezistență la ralanti egală de sarcină 190 ohmi este de aproape două ori mai mult. Echivalent amplificator de putere generator de circuit este prezentat în figura 4.3.
Figura 4.3- circuit echivalent amplificator de putere oscilator
De la teorie de circuit rezultă că puterea maximă este transmisă la sarcina cu rezistență internă egală Ri a impedanței generatorului și de sarcină.
dependența Pmax de raportul Rj / Ri are forma prezentată în figura 4.4, unde Pmax - putere maximă.
Figura 4.4- dependență Pmax a raportului RH / Ri
Sistemul de circuite cuplate, o rezistență de sarcină generatorului redă o rezistență externă, calculată de la al doilea circuit la prima. Și trebuie să fie egală cu rezistența de ieșire Ri = 50 Ohm.
Pentru a pune în aplicare dispozitivul prevăzut în modul APA (amplitudine automată de întreținere) este necesară pentru a da sarcina (pe instrument) capacitatea a fost maximă la instrumente maxime de rezistență - în acest caz, Rinst.mah = 380 ohmi. Astfel, funcționarea generatorului, caracterizat prin punctul 2 ralanti și la sarcină maximă - 1 punct.
Dat fiind faptul că RVN - funcția de rezistență la sarcină RVN = f (RH), este necesar să se calculeze cazul Ri = RVN = 50 ohmi = f (380 ohmi).
Ultrasunete transformator Aparat stomatologie
în cazul în care sch0 - setarea 1 și a 2 circuite.
Pentru val pătrat aveți nevoie pentru a op (amplificator operațional) a servit ca un limitator de semnal de amplitudine. Acest lucru este realizat prin câștigul OS egal cu 200 [3].
Condensator C9 reduce câștigul de curent continuu a semnalului și, ordinea de obicei, condensatoarele din circuitul de feedback al amplificatoarelor operaționale este ales de câteva zecimi de mF. Pe baza acestor considerații denumire selectat C9 0.1 microfarazi.
Pentru schema care încorporează condensator cip C10 DA1 selectat valoarea nominală de 5,1 pF. [4]
Pentru impulsuri au fost generate de OS polaritate pozitivă sunt activate printr-un circuit de putere unipolar cu un al treilea punct ridicat. Creșterea punctului de mijloc 15B este realizată pe divizorul de tensiune R2, R3.
C2 Condensatorul este calculat conform formulei [2]:
în care ѓn - bandă de frecvență mai mică,
Ri - rezistența sursei de intrare,
Rvyh - rezistența calculată în cascadă,
Mn - coeficientul de distorsiune de frecvență introduse
calculată etapă la frecvențe joase.
Pentru această schemă. ѓn = 28 kHz, Rin = 0,8 Mohm, Rekv.vyh MW = 104, Mn = 1.001
4 .3 metoda de calcul parametric DC stabilizator de tensiune R 23, VD 6, VD 7
Sema parametric DC stabilizator de tensiune R23, VD6, VD7 este prezentată în figura 4.6.
Figura 4.6- Sema stabilizator parametric th tensiune constantă R23, VD6, VD7
Tensiunea factor de instabilitate - raportul derivatei tensiunii de ieșire a tensiunii de intrare la tensiunea de ieșire. În practică, factorul de instabilitate de tensiune este determinată prin formula:
în care KNU - factor de instabilitate,% / B; Uout - tensiunea de ieșire, V; Uin și Uout - schimbare absolută în intrare și de ieșire de tensiune, respectiv B. Pentru această schemă Uin = 5 V, Vout = 1 V.
Instabilitatea debitului Coeficientul - schimbarea relativă a tensiunii de ieșire cu schimbarea curentului de ieșire în anumite limite:
factor de stabilizare a tensiunii - raportul dintre schimbările relative de intrare și de ieșire tensiuni (la curent constant):
Impedanța de ieșire a stabilizatorului - derivata a tensiunii de ieșire pe curent de ieșire:
Calculul stabilizator se efectuează în următoarea ordine. Determinat de stabilizare maximă coeficient realizabil [4]
unde Uout - tensiunea de ieșire, V; 1- scădere relativă admisibilă a tensiunii de intrare decât nominală,%; Ir - curentul maxim de sarcină, A; Articolul I min - Zener curent minim, A; RCT - rezistența diferențială a diodei Zener ohmi. Valorile RCT și poziția I min sunt prezentate în Tabelul 4.2. Pentru acest sistem de Io = 0,33 mA. La conectarea mai multor Zener diferențiale lor de rezistență însumarea. Valoarea FST. etc trebuie să fie mai mare decât raportul dorit Fst stabilizare. nu mai puțin de 1,3 ... .1,5 ori. Dacă această condiție nu este îndeplinită, este necesar să se selecteze alte Zenner sau du-te la un sistem în două etape PPS (stabilizator parametric semiconductor) [4].
Se calculează rezistența de balast prin formula
în care Rvyh - impedanță de ieșire (redresor și filtru), DC.
Se determină curentul maxim de diode Zener conform formulei
unde Ir min un curent de sarcină minimă; 2 - creșterea relativă admisă a tensiunii de intrare,%. În cazul în care PPP se calculează pe o sarcină constantă, Ir min = Ir. I Valoarea MAX trebuie să fie mai mică decât Zener maximă de stabilizare curent selectat. Dacă această condiție nu este îndeplinită, atunci cerințele specificate nu se pot pune în aplicare PPP și să aplice stabilizator de compensare.
Pentru această schemă Zener VD6, VD7 KS515A selectat tipul.
C16 condensator este proiectat pentru a netezi și unda de tensiune de curent continuu este ales pentru a fi 1 uF. Condensatoarele C17 și C18 sunt alese 47mkF egale.
Tabelul 4.2- Parametrii principali Zener KS515A
Rezistor R14 trebuie să asigure o funcționare fiabilă a tranzistorului VT2, în cazul în care rezistențe R13 și Rampl zero.
Rezistor Rampl trebuie să asigure reducerea curentului emitor la valoarea sa minimă. Atunci când valoarea minimă a oscilațiilor de curent emitor generate de generatorul nu ar trebui să fie rupt. Această cerință corespunde unei valori de curent egal IE = 50 mA. Rezistența R13 este o mașină de tuns și este selectată la o valoare Rampl rezistor.
Rezistența rezistor R9 a bazei este determinată prin formula:
5. Calcularea dispozitivului cu ultrasunete pentru stomatologie
5.1 Calculul transformatorului de ieșire
Se calculează valorile frecvenței de comunicare rapidă și lentă egală cu coeficientul k = 0,92 și conexiune k = 0.99 prin formulele (4.6) și (4.7).
Formula (4.11) circuite calcula o frecvență de tuning:
Formula (4.15) se calculează valoarea L2 inductanță:
Pentru calcularea L1 pentru a calcula următoarele valori intermediare:
Valoarea inductor L1 calculată folosind formula (4.26):
Definim numărul de spire din n2 înfășurare secundară = 200 rotații. Apoi, numărul de spire ale înfășurării primare se calculează cu formula (4.32):
Valoarea condensatorului C2 calculat cu formula (4.33):
Rezistorul R4 este ales egal cu 1 kOhm. Apoi vom calcula rezistorului R5 din formula (4.35):
Rezistorul R2 este selectat pentru a fi de 180 ohmi. Apoi vom calcula rezistorul R3 conform formulei (4.37):
C2 Condensatorul este calculat conform formulei (4.38):
5.3 Calculul parametric de tensiune de CC stabilizator R 23, VD 6, VD 7
Factor de tensiune instabilitate calculată din formula (4.38):
Coeficientul de instabilitate curent calculat conform formulei (4.39):
Stabilizarea tensiunii de coeficient cere Fst = 20.
Impedanța de ieșire a stabilizatorului calculat prin formula (4.40):
scădere relativă acceptabilă a tensiunii de intrare 63 # 1 = 9%.
Valoarea maximă realizabilă a factorului de stabilizare este determinat prin formula (4.41):
Se calculează rezistența unui rezistor de balast cu formula (4.43):
Pe o scală de valori ale rezistenței nominale alese în apropierea valorii de 13 ohmi = R23.
Definiți curentul maxim al dioda Zener conform formulei (4.44):
Rezistorul R14 calculat conform formulei (4,45):
Pe o scală de valori alese rezistență nominală lângă valoarea rezistenței R14 = 100 ohmi.
Rezistor Rampl calculat prin formula (4.48):
tranzistor Current VT2 bază calculat cu formula (4.50):
rezistor de bază R9 se calculează folosind formula:
6. Proiectare si partea tehnologica
În funcție de numărul de straturi conductoare distinge unilaterale, placi ustoronnie si DV multistrat.
plăci de circuit cu o singură față (NAK) sunt realizate pe laminat cu sau fără metalizare metalizare. Aceste carduri sunt simple în design și economic în fabricație.
Procesul tehnologic de fabricare a conductoarelor imprimate prin gravare folie Micarta sau fibră de sticlă - metoda chimică - constă în faptul că la bordul unei folii speciale, simple sau duble Micarta (fibră de sticlă), prin orice metodă cunoscută (prin pulverizare printr-o matrita, metoda serigrafie sau de formare de circuit metode fotochimice ) se aplică pe modelul de circuit, care protejează folia de acțiunea clorurii ferice, care acționează pe zonele neprotejate, se dizolvă folie prin aceasta prezentând cauzat modelul de circuit. îndepărtarea Ulterior vopseaua protectoare sau emulsie fotografică sau Spălările intermediare și neutralizare.
La fabricarea de folie Micarta sau fibra de sticla pentru circuite imprimate utilizate folie de cupru electrolitic. O parte a foliei trebuie să fie durabile adeziune mată la baza, iar celălalt - suficient de buna pentru a reproduce cu exactitate modelul de circuit și să ofere o gravură bună. Pentru o mai bună aderență la folia substrat de suprafață lipirea este oxidat. O folie de cupru electrolitic poate fi de orice lățime. Se obține dintr-o soluție de sulfat de cupru cu adaos de acid sulfuric. suprafață de folie trebuie să fie curată, netedă și plată, fără nicks, zgârieturi, urme de lovituri și zgârieturi pe ea nu sunt permise urme de grăsimi și uleiuri, locuri, degete, înțepături și deschideri.
Tehnologia procesului de fabricație PCB este alcătuit din următoarele operații.
6.1 semifabricatul carduri
Blanks sunt decupate din foi de material folie sau cu role și foarfeci ghilotină în fâșii și apoi matrițat perforate cartele goale cu partea alocația necesară. Perforate TEHN gol ologicheskih două găuri pentru fixarea plăcii cu timpul tipăririi. Toate celelalte deschideri pentru a preveni marginile foliei corodată, pătrunderea umezelii între folie și baza izolatoare sunt perforate sau găurite după decapare. Perforare recomandat de folie.
6.2 Pregătirea suprafeței plăcii
Prepararea este degresare folie benzină. Acest tratament are un efect pozitiv asupra adeziunii vopselei la folie și se reduce timpul de corodare. Degresarea poate fi realizată prin frecarea suprafeței foliei o pastă de cretă fin măcinate și pulberi ponce implicate în aij EtOH sau alcool etilic.
6.3 Aplicarea filmului protector
Filmul de protecție poate fi aplicat în mai multe moduri. Dintre acestea, Naib olee tipar offset metoda foto comune și serigrafie.
Când filmul emulsie fotosensibilă metoda foto depus pe folie, sub acțiunea unei surse de lumină puternică devine insolubilizati și dobândește proprietăți acide și alcaline rezistente. La fabricarea plăcilor de circuite imprimate emulsiile preparate utilizate pe bază de șelac, alcool polivinilic și ambupina alte materiale care formează film uscat. Emulsia este aplicată perdeaua de folie (simple sau duble) sau scufundare. După îndepărtarea apei (uscare) si nivelarea grosimii filmului este realizată într-o centrifugă. suflare emulsia produsă printr-o matrita cu un model translucid sau placa de circuite imprimate PCB.
Un model de circuit negativ este tras mai întâi cu o scară mărită, pe hârtie, apoi cu o scădere necesară ca stencil.
Pentru suflare utilizarea surselor de lumină cu o bandă ridicată în ultraviolet al spectrului. porțiuni supraexpuse polimeriza parțial emulsia, având ca rezultat o rezistență crescută față de film solvenți. Polimerizată emulsiilor de film exponatul, cufundarea în bază de alcool denaturat colorat cu colorant anilină. Deoarece alcoolul se dizolva emulsiile șelac, locurile sale neexpuse când sunt expuse la alcool de aproximativ 1 minut se umfla puternic în timpul spălării și ușor apa iese din folie. porțiuni de emulsie supraexpusă nu se umfla, dar devine poros prin acțiunea alcoolului. Colorantul permite observarea existenței unui proces care a fost oprit după apariția modelului de circuit. Emulsie porțiuni polimerizate - model de circuit - este fixat prin imersarea baza pentru 15-20 de secunde într-o soluție specială și se spală sub jet de apă pentru a îndepărta orice emulsie nepolimerizat. Modelul protector rezultat este uscat în aer pentru a crește rezistența filmului de protecție. Baza este încălzit la o temperatură de 100 - 110 ° C timp de 40-60 minute, ceea ce crește gradul de polimerizare în emulsie. Shellac emulsie permite să producă în mod exclusiv un model clar, cu o mai mare precizie de reproducere toate detaliile constructive ale schemei.