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ファンクションジェネレータで超音波振動子を動かすには、
電圧増幅アンプをかまさないといけないとネットで書かれていたのですが、
具体的にどういった装置を選定してどう使用すればいいのか分かりません。
具体的な商品を提示して使用方法を教えていただける方、
電気回路、圧電素子に詳しい方からの回答をお待ちしております。
念のために書いておくと、
使用しているファンクションジェネレータは
「YOKOGAWA FG110 シンセサイズドファンクションジェネレーター」です。
※当方、ほとんど電気回路の知識はありません。
※低予算であるほうがありがたいです(5万円以内でできますか?)。

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A 回答 (2件)

横河のホームページの仕様を見ると、出力電圧は10Vレンジで±10Vとあります。


http://www.yokogawa.co.jp/tm/Bu/FG120/fg120_1.htm
お使いになる超音波振動子の仕様にもよるので、この辺は確認してみてください。薄いものならこれで多少は鳴るかもしれません。ただ、周波数レンジは大丈夫でしょうか?正弦波/方形波で最高2MHzまでのようです。

10Vレンジで電圧が不足する場合は、下記のような電圧増幅器があるようです。取り扱ったことがないので詳細は説明できませんが、参考にはなるかもしれません。スペックはいろいろあるようですが、例としてF10タイプで出力電圧±100V、周波数特性が1MHzまで。後は、超音波振動子の仕様次第です。
http://www.toyo.co.jp/amp/list.html
http://www.toyo.co.jp/amp/fap.html
使用方法としてファンクションジェネレータとの接続する絵(圧電素子等)もありますので、大丈夫そうです。ただ、価格は見つけることができなかったので、商社等から見積もりを取る必要がありそうです。
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました。
東陽テクニカに直接価格を聞きました。
ここには書きませんが、結構値が張りますね。

お礼日時:2008/03/12 23:14

用途は違うけど、MHz帯でファンクションジェネレータ波形を負荷へ送ってた時は「電力増幅器」と呼ばれる物を使いました。


高速で電圧制御できる直流電源だと思えば良いかと。
「電力増幅器」で検索すればそれなりに出てくると思います。
参考に1つURLを載せておきます。
以前使ったのもNFの物でした。100万以上した様な気がする・・・
専門家ではないので詳しく判りませんが、もっと安い物もあるのではないかとは思います。

参考URL:http://www.nfcorp.co.jp/products/b/b03/b03-1.html
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増幅回路についてのアドバイスと,一般的な圧電素子の駆動方法を知っている方がいましたら一言お願いします.

ちなみに私が使っている圧電素子はRSのEB-T-320という製品です.

Aベストアンサー

cter2007さん、再び今晩は。
人が触って感知できるのはせいぜい1KHz程度までです(実験済み)。
おそらく100um以上の振幅が必要と思います(根拠なし)。

この点で、お考えの「センサ」では無理かなと思います。
・共振点でなければ大振幅が得られない。
・高電圧駆動時の絶縁の問題と振動減衰が両立しないだろう。

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なお触感が得られるのは普通可聴周波数になりますよ。

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Aベストアンサー

「水を強く掻きまわす方法」とは、スピーカーなどを使わずに発生させる超音波で、キャビテイション/キャビテーション(cavitation)という現象のことでしょう。
 高速で回転する船のスクリューの表面で気泡が発生し、それが急激につぶれることで超音波が発生し、スクリューを破壊する現象として知られています。
キャビテイション OR キャビテーション 超音波 - Google 検索
http://www.google.co.jp/search?hl=ja&safe=off&q=%E3%82%AD%E3%83%A3%E3%83%93%E3%83%86%E3%82%A4%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%B3+OR+%E3%82%AD%E3%83%A3%E3%83%93%E3%83%86%E3%83%BC%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%B3+%E8%B6%85%E9%9F%B3%E6%B3%A2&btnG=%E6%A4%9C%E7%B4%A2&lr=lang_en%7Clang_ja
 それ以外の方法として、振動子を使うキャビテーションや超音波スピーカーですね。振動子を使う方法が一般的でしょう。双曲線局面を持つ振動子の一方(大きいほう)を、コイルで振動させ、小さいほう側から水中に超音波を放出する。

「水を強く掻きまわす方法」とは、スピーカーなどを使わずに発生させる超音波で、キャビテイション/キャビテーション(cavitation)という現象のことでしょう。
 高速で回転する船のスクリューの表面で気泡が発生し、それが急激につぶれることで超音波が発生し、スクリューを破壊する現象として知られています。
キャビテイション OR キャビテーション 超音波 - Google 検索
http://www.google.co.jp/search?hl=ja&safe=off&q=%E3%82%AD%E3%83%A3%E3%83%93%E3%83%86%E3%82%A4%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%B3+OR+%E3...続きを読む

QCR発振回路の周波数の決め方

現在CR発振回路を製作し、ある周波数で発振させた時の動作を記録しレポートとしてまとめようと取り組んでいるところです。

そこで疑問になったのが周波数の決め方なのですが
書物やサイトで調べたところいろいろな求め方を見ることができました。
回路が違うので求め方も変わるとは思うのですが、素人の私では何が正しいか分からなかった為質問させて頂いたところです。
今回見つける事が出来た回路や式を載せてみたいと思います。
回路はAAで書くので見づらくなりますが雰囲気をつかんでいただければと思います。

その1

  IC1   C    Rp    IC2
┌--|>○---||-----□---|>○--┐
|           |            |
|            □R        |
|           |           |
└---------------------------┘

|>○:IC1,IC2はインバータのつもりです。74HC04を使用予定としています。
||:Cはコンデンサです。
□:R,Rpは抵抗です。RpはIC保護用でCRの値には関係ないみたいです。
縦に入っている抵抗は、CとRpの間から繋がっています。

この回路の式は
f=1/(2.2*C*R)
でした。

その2
  Rt
┌---□----┐
| IC1    |     IC2 
|--|>○---------|>○--┐
| Ct                 |
└--||-------------------┘

|>○:IC1,IC2はインバータのつもりです。74HC04を使用予定としています。
||:Ctはコンデンサです。
□:Rtは抵抗です。
この回路の式は
T=-Ct*Rt(ln*(Vth/(Vdd+Vth))+ln((Vdd-Vth)/(2Vdd+Vth)))
です。

どちらもCR発振回路のようなのですが求め方が違いました。
どちらも合っているとは思うのですが、幾ら調べても類似したものが見つけることが出来なくて少々不安になっています。

その1は以下のサイトより
http://www.hobby-elec.org/ckt29.htm

その2は
トランジスタ技術SPECIAL,No.90,2005SPRING

からです。
どちらでも大丈夫?または類似した内容が記載されている書物やサイトを教えていただけないでしょうか。
疑っていたら学習は進まないのはわかりますが、間違った知識は学びたくなかったのです。
ぜひご回答よろしくお願いします。

現在CR発振回路を製作し、ある周波数で発振させた時の動作を記録しレポートとしてまとめようと取り組んでいるところです。

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Aベストアンサー

2番目の回路の発振周期の式は以下が正しいのでは?
   T = Ct*Rt*ln{ ( Vdd + Vth )*( 2*Vdd - Vth )/Vth/( Vdd - Vth ) } --- (1)
普通、Vth ≒ Vdd/2 なので
   T ≒ Ct*Rt*ln(9) ≒ 2.2*Ct*Rt
となります [1]。どうして式(1)になるのかは計算できますがそこまで知りたいですか?

2番目の回路の場合、IC1の入力に、電源電圧を越える電圧が過渡的にかかるので、以下のように保護抵抗 Rp (10kΩ~100kΩ)を入れたほうがいいです。

 ┌───┬─ Ct ─┐
 Rp    Rt      │
 └┤>○┴┤>○-┴─ _ ̄_
   IC1    IC2

他にも、シュミット入力のインバータ(HC14)を1個使った発振回路 [2] もあります。発振回路については過去の質問 [3] の回答が参考になると思います。

[1] 矩形波発振器(2) http://www.hobby-elec.org/ckt29.htm
[2] 矩形波発振器(1) http://www.hobby-elec.org/ckt13.htm
[3] 発振回路、RC積分回路 http://sanwa.okwave.jp/qa3486230.html

2番目の回路の発振周期の式は以下が正しいのでは?
   T = Ct*Rt*ln{ ( Vdd + Vth )*( 2*Vdd - Vth )/Vth/( Vdd - Vth ) } --- (1)
普通、Vth ≒ Vdd/2 なので
   T ≒ Ct*Rt*ln(9) ≒ 2.2*Ct*Rt
となります [1]。どうして式(1)になるのかは計算できますがそこまで知りたいですか?

2番目の回路の場合、IC1の入力に、電源電圧を越える電圧が過渡的にかかるので、以下のように保護抵抗 Rp (10kΩ~100kΩ)を入れたほうがいいです。

 ┌───┬─ Ct ─┐
 Rp    Rt      │
 └┤>○┴┤>○-┴─ ...続きを読む


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