Ультразвуковые (УЗ) резаки работают на синусоидальном сигнале.
Использование чистого синуса здесь принципиально важно, и вот почему:
* Резонанс и пьезоэлементы: Сердцем УЗ-резака является пьезоэлектрический преобразователь. Он эффективно работает только в режиме акустического резонанса. Синусоидальный сигнал плавно раскачивает пьезокерамику на её родной резонансной частоте (обычно от 20 до 40 кГц), превращая электрические колебания в механические с минимальными потерями.
* Почему не меандр (прямоугольный сигнал)? Меандр содержит в себе огромное количество высокочастотных гармоник (по сути, резких «толчков»). Если подать меандр на пьезогенератор:
1. Возникнут сильные паразитные вибрации, которые не совпадут с резонансной частотой ножа.
2. Энергия будет уходить в бесполезный и сильный нагрев самого пьезоэлемента, а не в движение лезвия.
3. Пьезокерамика из-за жестких ударных нагрузок может просто расколоться или деградировать.
Поэтому электронный генератор УЗ-резака всегда выдает чистый синус и, более того, постоянно подстраивает его частоту (функция автоподстройки частоты — AFC), так как при контакте ножа с разрезаемым материалом резонансная частота системы слегка смещается.