كيفية تقدير إزاحة محول الطاقة الخزفي الكهرضغطي بالموجات فوق الصوتية

نزوح الموجات فوق الصوتية يتم تقدير محول الطاقة الخزفي الانضغاطي باستخدام التأثير الكهرضغطي العكسي، أي أنه عندما يتم تطبيق جهد على السيراميك الكهرضغطي، سيتم تشويه السيراميك الكهرضغطي وإزاحته تحت تأثير المجال الكهربائي.

1. تقدير تقريبي للتشريد
   تشريد الموجات فوق الصوتية عادة ما يكون مكون السيراميك الانضغاطي تحت أقصى جهد تحمل حوالي 1 ‰ من الطول في اتجاه الإزاحة. على سبيل المثال، لوح سيراميك بيزو بسمك 1 مم مع أقصى جهد تحمل يبلغ 1000 فولت، وجهد تحمل أقصى يبلغ 1000 فولت، والحد الأقصى للإزاحة في اتجاه السُمك حوالي 1 ميكرومتر.

   
   

   
   

2. تقدير النزوح من السيراميك كهرضغطية بالموجات فوق الصوتية.
   حيث: u: الجهد المطبق [v]، h: ارتفاع السيراميك [m]، e: شدة المجال الكهربائي [v / m]، d: معامل كهرضغطية [m / v]، w: عرض السيراميك [m].
   يمكن أن نرى من الصيغة المذكورة أعلاه أن إزاحة محول الطاقة الخزفي الكهرضغطي بالموجات فوق الصوتية على شكل ورقة يرتبط فقط بالمادة والجهد الموفر، ولكن بالنسبة لنفس المادة، طالما تم تطبيق نفس الجهد، فإن الإزاحة الناتجة عن صفائح السيراميك الانضغاطية ذات الارتفاعات المختلفة هي نفسها بشكل أساسي (تذكر: لا يمكن أن يتجاوز الجهد الحد الأقصى للجهد الذي يمكن تحمله). وفقًا لهذه الصيغة الحسابية، يمكن أيضًا استخدام أشكال أخرى لتقدير الإزاحة.

   
   

   
   

3.  ينتج السيراميك الانضغاطي أحادي الطبقة أكبر سعة عندما يعمل بتردد الرنين. عند استشعار أو توليد الكهرباء، قم بتقدير جهد الخرج. عندما يتم استخدام محول الطاقة الخزفي الكهرضغطي بالموجات فوق الصوتية كجهاز استشعار، فإنه يستخدم تأثيره الكهرضغطي الإيجابي. إنه يتشوه عن طريق تطبيق قوة خارجية لإخراج الشحنة. صيغة التقدير النظري لجهد الخرج: حيث: d33 هو ثابت المادة، f: هي القوة، h: هو الارتفاع، r: هو نصف قطر الرقاقة.
   على سبيل المثال، معامل المادة للرقاقة NCE41-DISC-OD20-TH5 هو 25.5 * 1013. عند تطبيق قوة قدرها 12500 نيوتن، فإن الجهد المقدر نظريًا هو 5000 فولت.

   
   

   
   

4. اختيار نموذج من طبقة واحدة بلورات السيراميك الكهرضغطية : عادةً ما يتم تخصيص منتجات صفائح السيراميك الكهرضغطية بالموجات فوق الصوتية على نطاق واسع، لذلك نحن لا نقدم مكونات صفائح السيراميك الكهرضغطية بالموجات فوق الصوتية كمنتجات قياسية. ومع ذلك، سيكون هناك أيضًا بعض مخزون النماذج. يوصى بتحديد نموذج من المخزون لاختبار الأداء، ووقت التسليم القصير، والتحكم البسيط في التكلفة.