Zprávy

Nacházíte se zde: Domov / Zprávy / Základy piezoelektrické keramiky / Režim ohybových vibrací piezoelektrického keramického vibrátoru

Režim ohybové vibrace piezoelektrického keramického vibrátoru

Zobrazení: 13 Autor: Editor webu Čas publikování: 30. 10. 2018 Původ: místo

Zeptejte se

Pokud dva tlusté Piezo kotouče z materiálu PZT5 desky mající stejnou tloušťku a polarizované elektrody jsou spojeny dohromady, když externě aplikované budicí elektrické pole může prodloužit jeden z plátů a druhý kus je zkrácen, mohou být generovány ohybové vibrace. Pro listy spojené v opačných směrech polarizace je napájení zapojeno do série a listy spojené ve stejném směru polarizace jsou připojeny paralelně ke zdroji energie. Když je horní elektroda aplikovaného napětí kladná a spodní elektroda záporná, aplikované elektrické pole horního listu je opačné ke směru polarizace, list je prodloužený, směr polarizace spodního listu je stejný jako směr aplikovaného elektrického pole a list je zkrácen, aby se vytvořil konvexně zakřivený tvar; Poté se vytvoří konkávní křivka. Když je aplikováno střídavé elektrické pole, vznikají ohybové vibrace.

Při ohybu se má vibrace horní části prodloužit (zkrátit), spodní část zapojení piezokeramických kotoučů je zkráceno (prodlouženo) a musí existovat plocha, která není uprostřed ani prodloužená, ani zkrácená. U plechu stejné tloušťky je tato strana spojovacím povrchem. Na lepicí ploše se nenatahuje a nezkracuje, jsou zde dva body a a b, které zůstávají během vibrací nehybné. Tyto dva body se nazývají uzly. Ve dvou lepicích fóliích budí elektrické pole pouze jeden z nich, aby se vytvořily ohybové vibrace. Podobně, pokud jsou dvě piezoelektrické keramické desky připojeny k tenkému kovovému plechu nebo piezokeramická deska je připojena k tenkému kovovému plechu, mohou být generovány ohybové vibrace.

Vztah mezi rezonanční frekvencí režimu vibrací v ohybu tloušťky a délkou fólie a celkovou tloušťkou lepeného plechu je:

DGIF680@5@E}%`J4Y5(4I8V

Zde je frekvenční konstanta, což je koeficient související s vlnovým číslem, y je Youngův modul a ρ je hustota piezokeramiky. Relativní šířka pásma ohybových vibrací tloušťky pásu je 0,25-3% a použitelný frekvenční rozsah je 500 Hz až 20 kHz. Velikost takových vibrátorů je obecně: l=(6~10)w, w≥3,5t.

Za druhé, režim vibrací o šířce pásu:

Rozdělením elektrody vznikne jediný keramický kousek piezoelektrický ultrazvukový měnič může být vystaven ohybovým vibracím ve směru šířky (nebo režimu ohybových vibrací) a elektroda je rozdělena na dvě části podél středové osy elektrod dvou stran dlouhého kusu keramického kusu, což je ekvivalent dvou ultrazvukových piezoelektrických keramických plátů spojených dohromady. Pokud je na rozdělené páry elektrod aplikováno střídavé elektrické pole, mohou být generovány ohybové vibrace ve směru šířky. Protože povrchová elektroda jednoho piezokeramického kusu je rozdělena na dva páry elektrod, existují dva způsoby vybuzení ohybových vibrací:

95I]80[3B{WM5I@@Z%XU@B8

Rezonanční frekvence ohybového vibračního režimu dlouhé šířky pásu:

IOVEF4%YOEEQG@5XG8))KJ

w je šířka keramické desky; l je délka keramické desky; y je Youngův modul; k je vlnové číslo; ρ je hustota keramiky.

Za třetí, tloušťka režimu vibrací při ohybu disku:

Pokud jsou dva plátky v radiálním vibračním režimu spojeny dohromady a polarizovány a excitovány stejným způsobem jako dlouhé proužky, získá se vibrace tloušťky plátku. Rezonanční frekvence této ohybové vibrace je

UOX6UZ0YA59H5T]$7FA6HPK

Režim tloušťky smykové vibrace:

Režim tloušťky smykové vibrace ultrazvukového piezoelektrického kotoučového snímače se vyznačuje tím, že čela elektrod jsou rovnoběžné se směrem polarizace. Působením střídavého elektrického pole vytváří piezokeramická deska tloušťkové smykové vibrace. Tato vibrace je relativní kluzná deformace podél směru délky a tloušťky dvou protilehlých povrchů piezoelektrického tělesa rovnoběžně se směrem polarizace. Částice se posouvá ve směru délky a tloušťky, zatímco vlna se šíří podél tloušťky. Rezonanční frekvence režimu tloušťky smykové vibrace je

[Q}JJ{]RD$D2@(]XEO{9I7

vibrační režim trap:

Když je plocha elektrod piezoelektrických kotoučů z piezokeramických materiálů malá vzhledem k ploše keramické desky, může správná plocha elektrody a její zatížení kovovou hmotou způsobit takzvaný jev zachycování. Poté, co dojde k pasti, je excitační energie omezena pod bodovou elektrodou a exponenciálně klesá. V tomto bodě oblast bodové elektrody a blízká hrana tvoří nezávislý vibrační systém. Zachycovací vibrace jsou ve skutečnosti vibrace natahující tloušťku. Protože elektroda tohoto vibrátoru je malá, nazývá se také bodový vibrátor nebo bodový elektrodový vibrátor. Základní rezonanční frekvence tohoto oscilátoru je

O%RR@5}R[Y0JG_2Y$TI]Z5