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一种基于超声波的滤波器性能测试装置的制作方法

  • 国知局
  • 2024-09-11 15:06:45

本技术涉及滤波器的,特别是涉及一种基于超声波的滤波器性能测试装置。

背景技术:

1、超声波是一种人类听觉无法感知的声波,其频率范围通常超过20khz,这种声波因其独特的物理特性,在医学、工业、科研等多个领域中发挥着重要作用。

2、而超声波滤波器是一种专门设计用于处理声波信号的电子设备或组件,它能够允许特定频率范围内的声波信号通过,同时抑制或衰减其他频率范围的信号,超声波滤波器在超声波应用中扮演着至关重要的角色,它们可以提高信号的信噪比,增强系统的性能和可靠性。

3、超声波滤波器的中心频率、带宽、插入损耗、回波损耗等,这些指标直接关系到滤波器的性能和应用效果,例如,中心频率决定了滤波器允许通过的信号的中心频率,而带宽则决定了滤波器能够处理的频率范围,插入损耗和回波损耗则分别反映了信号通过滤波器时的能量损失和反射情况,为了确保超声波滤波器的性能,通常需要使用专业的测试设备和方法进行评估和验证。

4、如公开号为cn116068317a的一种滤波器的测试,涉及滤波器技术领域,该现有技术包括底座组件和与底座组件转动连接的压块,滤波器设置于底座组件上,压块上固定设置有射频连接器组件,压块转动与底座组件贴附后射频连接器组件的引针与滤波器的电极端接触,射频连接器组件与外设的矢量网络分析仪连接;上述现有测试装置摆脱了传统对探针台的依赖,不需要专人操作,测试更加灵活,有效提升了测试效率,降低了测试成本。

5、但是上述现有技术在针对滤波器测试时依旧存在一些缺陷:

6、1.上述现有技术中通过设计第一引针和第二引针的宽度与滤波器的输入端和输出端的宽度接近,可以提高引针与滤波器电极端的接触稳定性,然而,实际使用中,由于环境因素如设备的转动、震动等,可能会对引针与输入端和输出端的接触稳定性造成影响,如设备在运行过程中产生的振动可能会导致引针与电极端之间的接触点发生微小移动,从而影响接触稳定性,或温度变化导致材料膨胀或收缩,改变引针与电极端之间的接触压力,而产生干扰滤波器的接触电阻,而上现有述技术没有考虑到这些潜在的干扰因素,反而与实际不符,检测结果无法准确地反映滤波器的性能。

7、2.上述现有技术中通过第一射频连接器和第二射频连接器对滤波器3的输入端和输出端进行测试,然后通过矢量网络分析仪读取第一射频连接器和第二射频连接器反馈的数据,并将这些数据保存,为后期分析滤波器功能提供了数据基础,而滤波器的整个使用周期中,滤波器会接收会处理许多不同频率的声波信号,而射频连接器和矢量网络分析仪仅能覆盖特定的频率范围,对于超出该范围的声波信号,现有技术可能无法进行有效测试,而无法确保滤波器的长期使用的稳定性能。

8、基于此,在上述观点的陈述下,现有技术对滤波器测试的方式依旧具有提升空间。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题,本技术提供了一种基于超声波的滤波器性能测试装置,采用如下的技术方案:

2、一种基于超声波的滤波器性能测试装置,包括支撑筒,所述支撑筒内转动穿设有连接筒,所述连接筒内设置有底盘,所述支撑筒内设置有检测器;

3、所述检测器包括开设在支撑筒内的环形滑槽,所述环形滑槽内的两侧对称设置有若干对均匀分布的正导电条和负导电条,相邻的所述正导电条之间设置有正橡胶条,相邻的所述负导电条之间设置有负橡胶条。

4、优选的,所述检测器还包括正导电环,若干所述正导电条之间通过正橡胶条连接形成正导电环,若干所述负导电条之间通过负橡胶条连接形成负导电环;

5、所述连接筒上设置有位于支撑筒内并与环形滑槽转动连接的检测件。

6、优选的,所述检测件包括支撑筒上设置的位于支撑筒内的支撑杆,所述支撑杆的一端设置有与环形滑槽转动连接的支撑框,所述支撑框内滑动设置有匚型块,所述匚型块的两端分别设置有与正导电环和负导电环对应的正导电块和负导电块,所述匚型块背离环形滑槽的一端与支撑框之间设置有支撑弹簧。

7、优选的,所述环形滑槽底部设置有若干对均匀分布的正通电条和负通电条,所述环形滑槽内设置有位于相邻的两个正通电条之间的正脉冲条,所述环形滑槽内设置有位于相邻的两个负通电条之间的负脉冲条。

8、优选的,所述正脉冲条的两侧与相邻的正通电条之间设置有正绝缘条,所述正脉冲条的两侧与相邻的正通电条之间设置有负绝缘条;

9、若干所述正通电条、正脉冲条和正绝缘条相互连接形成正通电环,若干所述负通电条、负脉冲条和负绝缘条相互连接形成负通电环。

10、优选的,所述检测件还包括支撑框底部开设的容纳孔,所述容纳孔内滑动设置有滑移撑块,所述滑移撑块设置有位于正通电环和负通电环的突出部;

11、所述滑移撑块上位于突出部的两端分别设置有与正通电环和负通电环接触的正通电块和负通电块;

12、所述匚型块与支撑框之间共同开设有与容纳孔连通的连通孔,所述滑移撑块背离环形滑槽的一端通过连通孔设置有抵触弹簧。

13、优选的,所述正导电环和负导电环与环形滑槽之间转动连接,所述正导电环和负导电环的相背侧均设置有匹配齿圈,所述支撑筒内通过支架转动设置有与匹配齿圈啮合的匹配齿轮,所述连接筒上通过支架设置有与匹配齿轮啮合的弧形齿条。

14、优选的,所述支撑筒底部设置有震动器;

15、所述震动器包括震动杆,底盘转动且滑动设置在连接筒内,所述底盘的下端设置有震动杆,所述震动杆的下端滑动贯穿连接筒底部后设置有连接座;

16、所述连接筒底部通过支架转动设置有驱动轴,所述驱动轴上设置有偏心盘,所述偏心盘上转动设置有与连接座转动连接的偏心环。

17、优选的,所述连接座与震动杆之间转动连接,所述震动杆上设置有与支撑筒配合的螺旋槽。

18、优选的,所述支撑筒底部设置有驱动件;

19、所述驱动件包括连接筒底部设置的驱动齿圈,所述支撑筒的底部通过支架设置有驱动电机,所述驱动电机的驱动端设置有与驱动齿圈啮合的驱动齿轮。

20、综上,本技术包括以下至少一种有益技术效果:

21、1.本发明的连接筒在转动的过程中,连接筒会带动支撑筒底部设置的震动器,震动器通过偏心盘和偏心环的组合在动态的测试环境的基础上产生震动效果,为滤波器提供一个震动环境,从而在测试过程中评估滤波器在震动条件下的性能。

22、2.本发明检测件会与若干对正导电条和负导电条以及若干对正橡胶条和负橡胶条依次接触,而检测件会与接触的一对正导电条和负导电条电性连通,从而间歇性的将声波信号输入滤波器,同时检测滤波器的输出信号,使用超声波接收器或传感器收集滤波器输出端的声波信号,并将数据传输到数据采集系统,分析滤波器输出端的信号,评估滤波器对不同频率超声波的过滤效果,包括插入损耗、带宽、中心频率等参数。

23、3.本发明的每一对正导电条和负导电条都会输出不同频率的声波信号,每一对导电条都与一个超声波发生器相连,这些发生器能够产生不同频率的声波信号,超声波发生器可以是压电晶体、超声波换能器或其他能够产生超声波的电子设备,从而能够测试滤波器在不同频率下的性能,包括通带、阻带、插入损耗、带宽等关键参数,确保滤波器在设计的频率范围内能够正常工作,而且还有助于提高滤波器的质量和可靠性。

24、4.本发明检测件的转动会周期性地与一对正绝缘条和负绝缘条、一对正绝缘条和负绝缘条、一对正脉冲条和负脉冲条、一对正绝缘条和负绝缘条依次接触,从而实现对滤波器在不同电源条件下的全面测试,记录滤波器在不同电源条件下的响应,包括电源稳定性和电源脉冲条件下的性能,分析数据以评估滤波器的性能,包括电源稳定性、滤波效果等,通过模拟电源波动和脉冲条件,可以评估滤波器在极端工作环境下的表现,确保其在各种条件下都能稳定工作。

25、5.本发明的每一对正通电条和负通电条都连接到一个可调电源,同时每一对正脉冲条和负脉冲条都连接到一个脉冲发生器,脉冲发生器能够产生不同频率的电源脉冲,通过编程脉冲发生器,可以为每一对脉冲条设置特定的脉冲频率,通过输出不同电压电阻的正负电源和不同频率的电源脉冲的测试,能够全面评估滤波器在各种电源条件下的性能,为滤波器的设计和优化提供重要的数据支持,同时,通过模拟实际工作环境中的电源变化,可以确保滤波器在实际应用中的稳定性和可靠性。

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