Резонатор что это: Для чего нужен резонатор выхлопной системы

ОТКРЫТЫЙ РЕЗОНАТОР • Большая российская энциклопедия

Авторы: А. П. Сухоруков

ОТКРЫ́ТЫЙ РЕЗОНА́ТОР, ко­ле­ба­тель­ная сис­те­ма, со­стоя­щая из зер­кал, удер­жи­ваю­щих пу­тём мно­го­крат­ных от­ра­же­ний сла­бо за­ту­хаю­щие элек­тро­маг­нит­ные ко­ле­ба­ния в ог­ра­ни­чен­ном объ­ё­ме про­стран­ст­ва. О. р. ис­поль­зу­ет­ся в ла­зе­рах, па­ра­мет­рич. ге­не­ра­то­рах све­та, ин­тер­фе­ро­мет­рах, оро­тро­нах, ли­ни­ях за­держ­ки и др. В оп­ти­ке О. р. обыч­но на­зы­ва­ют оп­ти­че­ским ре­зо­на­то­ром. О. р. пред­ло­жил в 1958 А. М. Про­хо­ров, по­сколь­ку в оп­тич. диа­па­зо­не по­стро­ить объ­ём­ный ре­зо­на­тор за­труд­ни­тель­но из-за ма­ло­сти раз­ме­ров и боль­ших по­терь энер­гии на стен­ках.

Наи­бо­лее ши­ро­ко при­ме­ня­ют­ся двух­зер­каль­ные О. р. Ра­диу­сы кри­виз­ны зер­кал $R_1$ и $R_2$ и рас­стоя­ние ме­ж­ду ни­ми $d$ вы­би­ра­ют­ся та­ки­ми, что­бы эле­мен­тар­ные лу­чи по­сле мно­го­крат­ных от­ра­же­ний об­ра­зо­вы­ва­ли кау­сти­че­скую по­верх­ность и не ухо­ди­ли в сво­бод­ное про­стран­ст­во. Ус­той­чи­вые рас­пре­де­ле­ния по­ля внут­ри О. р. пред­став­ля­ют со­бой про­доль­ные и по­пе­реч­ные мо­ды. Они ха­рак­те­ри­зу­ют­ся тре­мя ин­дек­са­ми: $q$, $m$, $n$. Ин­декс про­доль­ных мод ука­зы­ва­ет, сколь­ко по­лу­волн ук­ла­ды­ва­ет­ся ме­ж­ду зер­ка­ла­ми: $q=2d/\lambda=1,2,3,\dots$ ($\lambda$ – дли­на вол­ны). Раз­ре­же­ние спек­тра соб­ст­вен­ных час­тот О. р. по про­доль­но­му ин­дек­су $q$ дос­ти­га­ют при­ме­няя свя­зан­ные ре­зо­на­то­ры или спец. оп­тич. фильт­ры. Су­ще­ст­ву­ют так­же разл. ме­то­ды раз­ре­же­ния спек­тра, ос­но­ван­ные на при­ме­не­нии линз, диа­фрагм, про­фи­ли­ро­ван­ных зер­кал и др. По­пе­реч­ные мо­ды опи­сы­ва­ют рас­пре­де­ле­ние ам­пли­ту­ды и фа­зы в се­че­нии пуч­ка. Ин­дек­сы $m$ и $n$ по­ка­зы­ва­ют чис­ло ну­лей ам­пли­ту­ды ко­ле­ба­ний по двум по­пе­реч­ным ко­ор­ди­на­там.

Рис. 1. Типичные конфигурации открытых резонаторов и соответствующие им области устойчивости, ограниченные осями координат g1=1-d/R1 и g2=1-d/R2 и гиперболами g1g2=1.

Рис. 2. Неустойчивый открытый резонатор, составленный из большого вогнутого зеркала и малого выпуклого зеркала. Стрелками показан ход лучей.

Ус­той­чи­вые мо­ды су­ще­ст­ву­ют лишь в об­лас­ти зна­че­ний па­ра­мет­ров, оп­ре­де­ляе­мой не­ра­вен­ст­ва­ми $$0 \leq (1-d/R_1)(1-d/R_2) \geq 1.$$Ра­диу­сы кри­виз­ны счи­та­ют­ся по­ло­жи­тель­ны­ми для во­гну­тых зер­кал и от­ри­ца­тель­ны­ми для вы­пук­лых. На рис. 1 пред­став­ле­ны осн. ти­пы ус­той­чи­вых О. р. Плос­ко­па­рал­лель­ные О. р. с $R_1=R_2=\infty$ ис­поль­зу­ются в ин­тер­фе­ро­мет­рах и по­лу­про­водни­ко­вых ла­зе­рах. В кон­фо­каль­ных О. р. с $R_1=R_2=d$ дос­ти­га­ет­ся наи­мень­ший диа­метр пуч­ка для за­дан­ной дли­ны ре­зо­на­то­ра. В кон­цен­три­че­ских О. р. с $R_1=R_2=d/2$ пе­ре­тяж­ка пуч­ка рас­по­ло­же­на в цен­тре ре­зо­на­то­ра. У по­лу­сфе­ри­че­ско­го О. р. ра­ди­ус кри­виз­ны од­но­го из зер­кал ра­вен дли­не ре­зо­на­то­ра: $R_2=d$, $R_1=\infty$. В вы­пук­ло-во­гну­том О. р. с $R_1R_2 \lt 0$ пе­ре­тяж­ка пуч­ка, где по­ле мак­си­маль­но, рас­по­ло­же­на вне ре­зо­на­то­ра. Это свой­ст­во ис­поль­зу­ет­ся в мощ­ных ла­зе­рах. В них ино­гда при­ме­ня­ют­ся не­ус­той­чи­вые О. р., со­стоя­щие из ма­ло­го вы­пук­ло­го и боль­шо­го во­гну­то­го зер­кал (рис. 2). Вы­ход­ное из­лу­че­ние в этом слу­чае при­об­ре­та­ет фор­му труб­ча­то­го пуч­ка.

Рис. 3. Трёхзеркальный открытый резонатор. Стрелками показан ход лучей.

Ино­гда ис­поль­зу­ют­ся так­же трёх­зер­каль­ные О. р. (рис. 3). С их по­мо­щью соз­да­ют­ся коль­це­вые ла­зе­ры и ла­зер­ные ги­ро­ско­пы, ко­то­рые ис­поль­зу­ют эф­фект Сань­я­ка – по­яв­ле­ние фа­зо­во­го сдви­га встреч­ных све­то­вых волн во вра­щаю­щем­ся коль­це­вом ин­тер­фе­ро­мет­ре.

Доб­рот­ность ко­ле­ба­ний в О. р. за­ви­сит от по­терь энер­гии. Часть из­лу­че­ния вы­хо­дит из О. р. че­рез час­тич­но про­зрач­ное зер­ка­ло в сво­бод­ное про­стран­ст­во, часть энер­гии вол­но­во­го пуч­ка про­хо­дит ми­мо зер­ка­ла из-за ди­фрак­ции на его кра­ях. Та­кие ди­фрак­ци­он­ные по­те­ри тем вы­ше, чем боль­ше по­пе­реч­ные ин­дек­сы $m$ и $n$. Не­ко­то­рая часть из­лу­че­ния по­гло­ща­ет­ся на зер­ка­лах и в объ­ё­ме от­кры­то­го ре­зо­на­то­ра.

Все муз. ин­ст­ру­мен­ты и ряд аку­стич. и ра­дио­тех­нич. при­бо­ров (ре­зо­на­тор Гельм­голь­ца, ка­мер­тон, ан­тен­ные виб­ра­то­ры и др.) по прин­ци­пу дей­ст­вия пред­став­ля­ют со­бой О. р. Од­на­ко из­лу­че­ние этих уст­ройств су­ще­ст­вен­но не влия­ет на спектр их соб­ст­вен­ных час­тот, в то вре­мя как из­лу­че­ние выс­ших мод О. р. с зер­ка­ла­ми яв­ля­ет­ся осн. при­чи­ной раз­ре­же­ния спек­тра.

Кварцевый резонатор принцип работы

На самом деле, кварц  – это один из самых распространенных минералов  в земной коре. Если полупроводниковые радиокомпоненты в основном делают из кремния, то кварц также состоит из кремния, но в связке с кислородом. Его формула SiO2.

Выглядит он примерно вот так:

Кварцевый резонатор

Резонатор – (от лат. resono –  звучу в ответ, откликаюсь) – это система, которая способна совершать колебания с максимальной амплитудой, то есть резонировать, при воздействии внешней силы определенной частоты и формы.  

Кварцевые резонаторы выглядят в основном вот так:

 

Что такое обертоны

Обертоны, или как еще их называют, моды или гармоники – это кратные частоты, выше основной частоты кварца.

С помощью фильтров гасят основную частоту кварца и выделяют обертон.

В кварцевом резонаторе в режиме обертонов используют нечетные обертоны.

Если основная частота кварца F – это первый обертон, то его рабочие обертоны будут как 3F, 5F, 7F, 9F.  Стоит также отметить, что амплитуда обертона убывает с ростом его частоты, поэтому далее 9 обертона смысла брать уже нет, так как выделять амплитуду маленького сигнала очень трудно.

Обозначение кварца на схеме

Кварц является диэлектриком. А что будет если тонкий диэлектрик разместить между двумя металлическими пластинами? Получится конденсатор! Конденсатор получается очень маленькой емкости, так что замерить его емкость вряд ли получится. Зато не стали мудрить со схемотехническим обозначением кварца, и на схемах его показывают как прямоугольный кусочек кристалла, заключенный между двумя пластинками конденсатора:

Принцип работы кварца

Для того, чтобы понять принцип работы кварцевого резонатора, надо рассмотреть его эквивалентную схему:

С – это собственно емкость между обкладками конденсатора. То есть если убрать кристалл кварца, то останутся две пластины и их выводы. Именно они и обладают этой емкостью.

С1 – это динамическая емкость самого кристалла. Динамическая – это значит проявляется при работе кварца. Ее значение несколько фемтоФарад. Фемто – это 10-15 !

L1 – это динамическая индуктивность кристалла. Она может достигать несколько тысяч Генри!

R1 – динамическое сопротивление, при работе кварца может достигать от нескольких Ом и до нескольких КилоОм

Можно заметить, что С1, L1 и R1 образуют последовательный колебательный контур, который обладает своей резонансной частотой.

Принцип работы кварцевого резонатора такой: если к обкладкам кварцевого резонатора подвести переменное напряжение, то  его пластинка начнет колебаться с частотой подведенного напряжения.

Если подведенная частота  будет совпадать с собственной резонансной частотой колебания кварца, то наступит резонанс.

Напряжение на обкладка кварца резко возрастает. В этом случае кварцевый резонатор ведет себя, как настроенный на определенную частоту колебательный контур с очень высокой добротностью.

Каждый кварц имеет разные частоты последовательного и параллельного резонанса.

Если мы видим на кварце вот такую надпись

это говорит нам о том, что на частоте последовательного резонанса мы можем возбудить этот кварц на частоте 8 Мегагерц.

В основном кварц работает на частоте последовательного резонанса.

Здесь также есть еще одно правило: если частота маркируется в целых числах в Килогерцах – это работа на основной гармонике, а если в Мегагерцах через запятую – это обертонная гармоника.

Например: РГ-05-18000кГц – резонатор для работы на основной частоте, а РГ-05-27,465МГц – для работы на 3-ем обертоне.

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.


Глушитель Против. Резонатор

КУПИТЬ


ОНЛАЙН

ГРАФИК


СЛУЖБА


Когда вы думаете о Lexus и других роскошных автомобилях, вы думаете о тихой и плавной езде. Частично это благодаря глушителю и резонатору, которые работают вместе, чтобы снизить шум выхлопа. Вам нужен ремонт глушителя Phoenix AZ? Продолжайте читать, чтобы узнать.

Глушители используются для уменьшения объема выхлопных газов на всех оборотах или оборотах в минуту, а резонатор предотвращает нежелательный резонанс или гудящий шум, которые возникают в определенном диапазоне оборотов. Эти компоненты являются частью общей выхлопной системы и делают гораздо больше, чем просто тихий звук.

Выхлопная система вашего автомобиля удаляет опасные пары из салона автомобиля, а также приглушает звук двигателя. Если вам нужен такой ремонт автомобиля Phoenix AZ, вам следует обратиться в сервисный центр Earnhardt Lexus.




Что такое глушитель?

Глушитель обычно располагается под автомобилем в задней части как часть выхлопной системы. Он смягчает и приглушает звук выхлопа. Глушители имеют перфорированные трубы или перегородки, которые образуют несколько камер, через которые проходят выхлопные газы. По мере того как газ расширяется, трубки уменьшают объем, выталкивая газы непрямым путем к выходу из глушителя.

Конструкция камер и труб определяет звук выхлопа автомобиля, также известный как нота выхлопа. В некоторых глушителях есть другие материалы, такие как стекловолокно, чтобы помочь приглушить звук. Если ваш автомобиль стал шумным, возможно, пришло время отремонтировать глушитель. Регулярное посещение сервисного обслуживания обеспечит бесперебойную работу вашего автомобиля на том уровне, который вы ожидаете от люксового бренда.




Что такое резонатор?

Глушитель не может позаботиться о гудящем звуке выхлопа, слышимом внутри вашего автомобиля. Вот почему он соединен с резонатором, чтобы «настроить» выхлоп на более привлекательный звук. Резонаторы расположены в выхлопной системе автомобиля, в основном между каталитическим нейтрализатором и глушителем. Хотя резонаторы есть не у всех грузовиков и легковых автомобилей, они есть у всех Lexus и других роскошных моделей.

Резонатор является дополнением к глушителю, поскольку он устраняет высокие звуки, а также раздражающий гул и гудение. Он создает более гладкую ноту выхлопа, но не влияет на громкость. Резонатор предназначен для устранения звуков определенной частоты, которые отражаются внутри устройства, подавляя друг друга. Это то, что избавляет от раздражающего гудения, создавая приятную ноту выхлопа. Для владельцев автомобилей, которые слышат гудение в определенном диапазоне оборотов во время вождения, резонатор может стать ответом на его исправление.

Если вашему автомобилю требуется ремонт глушителя, запишитесь на техническое обслуживание. Не позволяйте выхлопной системе вашего автомобиля стать опасной для вашего здоровья.



• Copyright © 2022, DealerOn | Карта сайта | Конфиденциальность | Кампании по отзывам и обслуживанию | Эрнхардт Лексус | 800 East Camelback Road, Финикс, AZ 85014 | Отдел продаж: 480-421-4230

Что такое выхлопной резонатор?

от WilliamHanz

John Foxx/Stockbyte/Getty Images

Двигатели внутреннего сгорания обычно издают много шума во время работы, и этот шум может раздражать и утомлять ваши уши, особенно если его слышно в течение длительного периода времени. Таким образом, глушители были созданы для снижения шума, создаваемого выхлопной системой. Тем временем выхлопные резонаторы еще больше снижают шум, создавая звуковые волны, которые подавляют шумы.

Структура

Типовой автомобильный резонатор выхлопа изготовлен из полой стальной цилиндрической трубы и прикреплен к глушителю выхлопной системы. Этот тип резонатора сконструирован аналогично акустическому резонатору, который создает «выхлопную ноту», которая придает шуму выхлопа менее раздражающий и более приятный тон. Звук можно усилить, отрегулировав ноту выхлопа.

Функция

Выхлопные резонаторы обычно являются дополнительными элементами выхлопных систем. Они размещаются вместе с глушителями вдоль выхлопной трубы и работают в первую очередь на снижение шума выхлопа. Шум выхлопа проходит через резонаторную камеру, которая, в свою очередь, настраивает звук так, чтобы он вызывал деструктивную интерференцию и подавлялся противоположными звуковыми волнами.

Наличие

Будучи дополнительным устройством, резонаторы выхлопа поставляются производителями вторичного рынка и могут устанавливаться на глушители систем внутреннего сгорания, таких как автомобили и мотоциклы. Некоторые автомобили уже оснащены настроенными выхлопными системами с резонаторами, что позволяет выхлопным трубам быстрее выводить продукты сгорания из камеры с меньшим уровнем шума. Большинство производителей вторичного рынка улучшают тюнеры выхлопных газов, поскольку они помогают автомобилю работать более эффективно.

Преимущества

Резонаторы выхлопных газов обеспечивают владельцам транспортных средств множество преимуществ. Помимо снижения шума от выхлопной системы двигателя, резонаторы также улучшают общую производительность двигателя и обеспечивают более плавное вождение, поскольку достигается большая мощность без расхода топлива. Подавление шума также помогает при прохождении испытаний на выбросы топлива, поскольку резонатор предотвращает дребезжание шасси, эффект, который обычно приводит к выбросам загрязненного топлива.

Опора

Помимо резонаторов выхлопа, каталитические нейтрализаторы также являются частью общей выхлопной системы, помогая глушителю выполнять свою функцию снижения шума выхлопа.

No related posts.