ультразвуковая стиральная машина

[catBot]

Проверяльщик транзисторов/деталюшек на ATmega328 с нормальной прошивкой сообщает про отпаянный от схемы УЗ-излучатель, что это почти электролитический конденсатор: 300мкФ и 150 Ом. Триста микрофарад...

Я думаю, он промок или от старости, или от превышения подводимой мощности. АЛ307, пока всё работало, горел всё более тускло.
А генератор запускался всё "мягче" и "мягче".

[rl55]

catBot, раз ты так зацепился, пришлось свою завалявшуюся разобрать, посмотреть, что там внутри да и тебе некоторые результаты измерения дать.
Схема идентична твоей.

Емкость излучателя с кабелем, измеренная мультом, равна 1,94 нФ.
Сопротивление вторички - 24 Ом.
Коллекторные по 3 Ом каждая.
Базовая - там толстый провод, мерять неинтересною - 0,3 Ом где-то.

Индуктивность вторички, не отпаивая остальных выводов (только 47 нФ с коллектора отпаял) в надежде, что при большом коэф. трансформации во вторичку шунтирование переходов транзисторов проявляться не будет - 19 мГн.

Трансформация: На вторичку с внешнего генератора дал 1,6 В двойного размаха синуса 20 кГц.
На каждой коллекторной чуть больше 160 мВ (10:1).
На базовой 40 мВ ( по отношению к коллекторной 4:1).
Ну и вот, имея на коллекторной амплитуду порядка 20 В, на вторичке получается все 200...
Да еще эксперименты по форсированию мощности...
Так что, вполне витконуться могла...

Проверить излучатель на быструю руку можно подключая его к Кроне, например. В момент касания проводов буден слышен слабенький щелчок.
Чтобы при втором касании щелкнул, меняем полярность батареи.
Чтобы не менять, припаиваем на выводы резистор порядка 5 кОм и "дребезжим" контактом. Слышим, поднеся излучатель к самому уху, характерное "шуршание"...
Ну, как бы на примитивном уровне проверить всю цепь до его внутренностей.

Добавлено after 13 minutes 22 seconds:
[uquote="catBot",url="/forum/viewtopic.php?p=4640318#p4640318"]Проверяльщик транзисторов/деталюшек на ATmega328 с нормальной прошивкой сообщает про отпаянный от схемы УЗ-излучатель, что это почти электролитический конденсатор: 300мкФ и 150 Ом.[/uquote]
А ты уверен в своем проверяльщике?
Еще не известно, на каком методе измерения он работает. А в этом специфичном случае это очень важно.
Мой мульт меряет способом зарядки-разрядки емкости. Фактически, его статическую емкость на постоянном напряжении.

[catBot]

[uquote="rl55",url="/forum/viewtopic.php?p=4640321#p4640321"]А ты уверен в своем проверяльщике?[/uquote]
На 100%? - нет, не уверен.
Но он, вроде бы, вполне уважаемое изделие, - Версия 1.13k от Karl-Heinz Kubbeler.

Спасибо за подробные измерения!

Попробую проверить УЗ-излучатель батарейкой на шумы.

PS
Почему-то сообщение не плюсуется...

[сэм]

Если излучатель лопнувший, шумы будуть.
Надо снимать АЧХ и сравнивать ее с явно целым. Если вычислять параметры, АЧХ нужно снять на воздухе и в воде. Для этого надо перестраиваемый генератор и вольтметр + несколько резисторов. Грубо можно подключить осцил к излучателю в режиме постоянки, резко надавливая на излучатель , смотреть амплитуду отклонения луча

[rl55]

[uquote="catBot",url="/forum/viewtopic.php?p=4640328#p4640328"]PS
Почему-то сообщение не плюсуется...[/uquote]
В МЯУ не плюсуются сообщения... Надо было в техничке тему создавать...

Спойлер

А здесь в основном только в карму насрать могут...

Ну, раз начал, логично тогда исследования довести до конца...

Итак, чтобы ничего не спалить при экспериментах, использую ЛАТР.
Сначала измерения со штатным излучателем и подключенной емкостью 47 нФ.
Поднимаю напряжение с нуля и где-то при 10 В на выходе ЛАТРА начинается генерация. Без этого конденсатора генерация начинается с 40 В.
Так что, мое предположение по поводу этого конденсатора оправдалось - нужен он, видимо, для более надежного запуска.
При 220 В на выходе амплитуда порядка 200 В в среднем (размазана из-за пульсаций на выходе выпрямителя).
На электролите после моста 16 В постоянки.
Частота преобразования порядка 25 кГц.

Далее вместо излучателя подпаиваю 2200 пФ на 1,6 кВ. Фактическая измеренная его емкость оказалась 1,9 нФ, практически равна измеренной излучателя.
Кручу ЛАТР с нуля и вижу, что на выходе напряжение сразу же немного больше штатного случая.
При 220 В оно где-то процентов на 30 выше получилось (ушло за края экрана...).
Оно и понятно - потерь в конденсаторе практически нет, по сравнению с излучателем, напряжение и поднялось.
Частота немного выше стала.

И напоследок смертельный номер - вообще без всякой нагрузки на выходе...
Тут уже всё кардинально отличается. С конденсатором 47 нФ слишком кривая форма на выходе, сильно завышена частота (раза в 4).
Без конденсатора 47 нФ кривая близка к синусу, но тоже с такой же завышенной частотой.
Крутить до конца ЛАТР я не стал, ибо показалось мне это опасным.
А так, для проверки генерации вполне пойдет. Если нет ЛАТРа, то просто вольт 12 переменки подать от какого-нибудь трансформатора.
Или от лабораторника по постоянке запитать после моста. Тоже с нуля поднимать напряжение, контролируя выходное на вторичке.
Но лучше всего именно с конденсатором в качестве нагрузки вместо штатного излучателя.

Так что, безопасные методы проверки тебе я описал. Осталось только проверить. Сразу станет ясно, кто виноват...

[сэм]

Можете провести эксперимент, на какой частоте будет работать генератор, если нагрузить на R= 100- 200 Ом ?

[catBot]

Большое спасибо за измерения!

Так как у меня задача - не починить стиральную машинку, а выяснить, можно ли её применить для более интенсивного (чем многочасовое замачивание) мытья, с явно наблюдаемой кавитацией (в малом объёме, - порядка сотни миллилитров), то я понял, - имевшийся в наличии УЗ-излучатель не годится. Требуется более мощный.

Осторожные опыты с конденсатором вместо УЗ-излучателя продолжу.

Ещё раз - спасибо за техническое обсуждение и сведения.

[rl55]

[uquote="сэм",url="/forum/viewtopic.php?p=4640379#p4640379"]Можете провести эксперимент, на какой частоте будет работать генератор, если нагрузить на R= 100- 200 Ом ?[/uquote]
Это очень некорректно при выходе на преобразователе 200 В!
Для него с его трансформацией 1:10 на выход это почти кз будет.
Емкостную нагрузку нельзя эквивалентно в данном случае заменить на омическую.
Да и само емкостное сопротивление 1,9 нФ на частоте 25 кГц равно 3,35 кОм.
О каких омах речь может идти?
А вот привнести активные потери порядка 2-х ватт можно как раз сопротивлением, только не омами, а килоом 20 в параллель конденсатору в нагрузке припаять.
Но для проверки генерации, думаю, особого смысла нет.

[сэм]

Нет там никакой емкостной нагрузки на частоте резонанса. Любой пионерский способ годится, чтобы это проверить. На то он и РЕЗОНАНС. 200 в , я думаю, это на ХХ. Для начала можно Ом 500

[rl55]

И на резонансе у тебя 100 Ом входное сопротивление?
Активного, если это резонанс?
Тогда ток на выходе 2 А грубо будет? А мощность на выходе 400Вт?
Думать головой надо!

Добавлено after 4 minutes 5 seconds:

200 в , я думаю, это на ХХ.

И думать не надо, если я на штатном рабочем излучателе эти вольты увидел!

На ХХ я вообще побоялся полное напряжение дать - ведь всё подробно описал.

[сэм]

100- 200 это приблизительное активное R, какое я предложил. попробовать По факту оно может другое,, зависит от мощности излучателя. Возможно и 500 и 1000 ,ХЗ. При амплитуде 200в и нагрузке 200 мощность будет 100

[HariusHek]

[uquote="catBot",url="/forum/viewtopic.php?p=4640449#p4640449"]Большое спасибо за измерения!

Так как у меня задача - не починить стиральную машинку, а выяснить, можно ли её применить для более интенсивного (чем многочасовое замачивание) мытья, с явно наблюдаемой кавитацией (в малом объёме, - порядка сотни миллилитров), то я понял, - имевшийся в наличии УЗ-излучатель не годится. Требуется более мощный.

Осторожные опыты с конденсатором вместо УЗ-излучателя продолжу.

Ещё раз - спасибо за техническое обсуждение и сведения.[/uquote]Однозначно: нельзя.
Пьезокерамический излучатель разрушится при значительном превышении допустимой мощности.

[rl55]

[uquote="сэм",url="/forum/viewtopic.php?p=4640462#p4640462"]При амплитуде 200в и нагрузке 200 мощность будет 100[/uquote]
Да какая разница. Я о порядке цифр просто (лень было амплитудное в эффективное переводить).
Откуда там такие мощности при таком маломощном питании?
Вот я и сказал, что думать надо.

А теперь по поводу резонансов. Плавно перестраиваемого генератора синуса в интересующем нас диапазоне у меня нет, есть только прямоуголка на ТТЛ.
Понимаю, что не совсем корректно, но заметные резонансы должно показать.
Так вот, в районе 25 кГц их нет. Типичное поведение конденсатора 1,9 нФ (при подключении излучателя через 100 кОм типичная в этом случае пила).
Где-то в области 50 кГц замечены существенные изменения формы и небольшое уменьшение амплитуды. Но не имея синуса делать какие-то выводы не буду.
А вот о области 25 кГц уверен, что ведет себя этот излучатель как конденсатор. Разве что, с соответствующими потерями на излучение ультразвука.

[catBot]

[uquote="rl55",url="/forum/viewtopic.php?p=4640534#p4640534"]А вот о области 25 кГц уверен, что ведет себя этот излучатель как конденсатор.[/uquote]
И это хорошо согласуется с предыдущим измерением индуктивности вторичной обмотки трансформатора.
Резонансная частота контура из 19mH и 1,9nF как раз получается ~25kHz.

[rl55]

Вот тоже хотел посчитать резонанс в прошлый раз, да забыл.

Ты вот вовремя исправил... Ну, не всё же мне одному делать...

[сэм]

Ну если 25 это не резонанс, то и стирать будет только подштанники комара. Вне резонанса нагрузка будет активно емкостная. Запомните ВСЕ, чисто емкостная нагрузка работу НЕ производит СОВСЕМ. Основной резонанс по простому определить можно так: подать короткий ипульс на излучатель и осциллографом измерить частоту затухающих колебаний. Некоторые пром приборы работают именно по этому принципу

[rl55]

[uquote="сэм",url="/forum/viewtopic.php?p=4640546#p4640546"]Запомните ВСЕ, чисто емкостная нагрузка работу НЕ производит СОВСЕМ[/uquote]
сэм, неужели ты считаешь собравшихся здесь дилетантами, чтобы им банальные прописные истины озвучивать?
Я же и написал в предыдущем сообщении, что конденсатор с учетом потерь на излучение ультразвука.
Еще раньше писал, как эти потери на излучение в экспериментах внести в случае нагрузки конденсатором (если это столь необходимо).
Читать внимательно надо.

[сэм]

Почти ВСЕ, в том числе и спецфакир считают, что нагрузка чисто емкостная на резонансе. Емкость измеряют тестером- это дилетанство никто обратного не утверждал

[rl55]

подать короткий ипульс на излучатель и осциллографом измерить частоту затухающих колебаний.

Думаю, что при эффективном излучении энергии излучателем, ты там ничего долго затухающего, чтобы посчитать, не увидишь...

[сэм]

А что тут думать, работает этот метод, 3-5 затухающих колебаний достаточно, чтобы измерить. Этим же методом можно качество излучателя определить сравнением. На воздухе излучается мизер.