Ero vaimennettujen ja peittämättömien värähtelyjen välillä

Jokainen esine, jokainen hiukkanen ja jokainen järjestelmä värähtelee omalla luonnollisella taajuudellaan tai taajuusjoukollaan. Kohteen luonnollinen taajuus on taajuus, jolla esineellä on taipumus värähtellä tai värähtellä ilman ulkoista voimaa. Kaikki nämä esineet ja hiukkaset vaativat energialähteen tietyllä taajuudella, joka vaihtelee muutamasta Hz: stä useisiin MHz: iin. Tämä vaatimus voidaan täyttää oskillaattorina kutsutulla elektronisella laitteella. Se on signaalin generointiin tarkoitettu elektroninen piiri, jota yleisesti löytyy tietokoneista, langattomista vastaanottimista ja lähettimistä, instrumentointijärjestelmistä ja kaikenlaisista elektronisista järjestelmistä. Se tuottaa vain ajoittaisia ​​värähtelyjä sähköisen tai mekaanisen energian muodossa.

Oskillaattori voi tuottaa sinimuotoisia tai ei-sinimuotoisia aaltomuotoja. Pohjimmiltaan oskillaattorit luokitellaan kahteen päätyyppiin - sinimuotoiset ja ei-sinimuotoiset oskillaattorit. Tässä artikkelissa keskitymme vain sinimuotoisiin oskillaattoreihin. Oskillaattori, joka tuottaa siniaaltoulostulon, on sinimuotoinen oskillaattori. Ne luokitellaan taajuutta määrittävien komponenttiensa perusteella. Sinimuotoisten oskillaattorien tuottamat värähtelyt voidaan luokitella vaimennettuiksi ja vaippattomiksi. Kitka värähtelevässä järjestelmässä kutsutaan vaimennukseksi. Katsotaanpa tarkastellaan kahta värähtelytyyppiä ja esitetään tärkeimmät kohdat vertaamalla näitä kahta.

Mikä on vaimennettu värähtely?

Elektronisia värähtelyjä, joiden amplitudi jatkaa laskua ajan myötä, johtuu häiriöistä, jotka liittyvät siihen sähköjärjestelmään, jossa värähtelyt muodostuvat, kutsutaan vaimennetuiksi värähtelyiksi. Se viittaa värähtelyyn, joka häviää ajan myötä. Oskillaattoriin kohdistuu aina voimia, jotka hajottavat osan oskillaattorin energiasta lämmönä tai muussa muodossa. Koska energia on verrannollinen amplitudin neliöön, amplitudi pienenee asteittain, kunnes oskillaattori palaa tasapainoon. Oskillaattoripiirit tuottavat sitten vaimennetut värähtelyt. Värähtelytaajuus pysyy kuitenkin muuttumattomana, koska se riippuu piirin parametreista. Paras esimerkki vaimennetusta värähtelystä on heiluttava heiluri, jossa tärinä hidastuu ja pysähtyy ajan myötä.

Mikä on peittämättömät värähtelyt?

Jos sähköjärjestelmässä aiheutuneet tappiot voitaisiin korvata, värähtelyn amplitudi pysyisi vakiona ja värähtelyä jatkaisi sellaisenaan määrittelemättömästi sekä ulkoisia häiriöitä että alkuperäisten olosuhteiden muutoksia vastaan. Tämän tyyppistä värähtelyä kutsutaan vääristämättömäksi värähtelyksi. Joten, yksinkertaisesti sanottuna, värähtelyjä, joiden amplitudi pysyy vakiona ajan myötä, kutsutaan vääristämättömiksi värähtelyiksi. Järjestelmiä, jotka voivat tuottaa tällaisia ​​värähtelyjä, kutsutaan itseherätetyiksi värähtelyjärjestelmiksi, ja ulkoinen energialähde ylläpitää niitä epälineaarisessa hajoavassa järjestelmässä. Jos oskillaattori tuottaa vääristymättömiä värähtelyjä, silloin ei ole virtahäviöitä tai varauksia, jotka kompensoivat tehohäviöitä.

Ero vaimennettujen ja peittämättömien värähtelyjen välillä

Merkitys Vaimennetut ja peittämättömät värähtelyt

Sinimuotoisten oskillaattorien tuottamat värähtelyt voidaan luokitella vaimennettuiksi ja vaippattomiksi. Elektronisia värähtelyjä, joiden amplitudi jatkaa laskua ajan myötä, johtuu häiriöistä, jotka liittyvät siihen sähköjärjestelmään, jossa värähtelyt muodostuvat, kutsutaan vaimennetuiksi värähtelyiksi. Kuitenkin, jos sähköjärjestelmässä aiheutuneet tappiot voitaisiin korvata, värähtelyn amplitudi pysyisi vakiona ja tällöin värähtely jatkuisi määräämättömästi sekä ulkoisia häiriöitä että alkuperäisten olosuhteiden muutoksia vastaan. Tämän tyyppistä värähtelyä kutsutaan vääristämättömäksi värähtelyksi.

Energian menetykset vaimennettuna vs. peittämättömät oskillaatiot

Vaimennetuissa värähtelyissä generoidun aallon amplitudi pienenee asteittain ajan myötä, koska tehon menetystä ei kompensoida. Tällainen värähtely ei jatku pidempään ja lopulta se loppuu. Jos energia on menetetty, liike vaimentuu. Päinvastoin, jos oskillaattoripiiri tuottaa vääristymättömiä värähtelyjä, silloin ei ole tehohäviöitä tai varauksia tehohäviöiden kompensoimiseksi. Niillä on vakio amplitudin värähtelyt, mikä tarkoittaa, että amplitudi ei laske ajan myötä, joten energiaa ei mene.

Syy

Vaimennus on oskillaatiojärjestelmän värähtelyjen amplitudin asteittaista pienenemistä, joka johtuu varastoidun energian hajoamisesta. Vaimennus johtuu letkussa liikkuvan nesteen kitkasta, joka pyrkii sammuttamaan kaikki värähtelyt ja vähentämään anturijärjestelmän taajuusvastetta. Tyypillisesti kaikenlaiset värähtelyt ovat enemmän tai vähemmän vaimennettuja, joten on tarpeen kompensoida energiahäviöt toimittamalla lisäenergiaa ulkoiselta toimistolta, jotta värähtelyt olisivat vailla. Kaikkien ulkopuolelta tulevien energioiden tulee olla vaiheessa asetettujen värähtelyjen kanssa.

Vaimennettu vs. peittämättömät oskillaatiot: vertailukaavio

Yhteenveto Vaimennettu vs. Vaimentamattomat oskillaatiot

Lyhyesti sanottuna, vaimennettujen ja vaimentamattomien värähtelyjen pääasiallinen ero on siinä, että vaimennetuissa värähtelyissä generoidun aallon amplitudi pienenee asteittain ajan myötä, kun taas muodostuneen aallon amplitudi ei muutu ajan myötä, kun kyseessä on vaipaton värähtely. Jos energia on menetetty, liike vaimentuu. Päinvastoin, jos oskillaattoripiiri tuottaa vääristymättömiä värähtelyjä, silloin ei ole tehohäviöitä tai varauksia tehohäviöiden kompensoimiseksi. Vaimennus on oskillaatiojärjestelmän värähtelyjen amplitudin asteittaista pienenemistä, joka johtuu varastoidun energian hajoamisesta. Yleensä kaikenlaiset värähtelyt ovat enemmän tai vähemmän vaimennettuja, joten on tarpeen kompensoida energiahäviöt toimittamalla lisäenergiaa ulkoiselta toimistolta, jotta värähtelyt olisivat vailla.