Vibrační režim piezoelektrického keramického vibrátoru

Piezoelektrické keramické vibrátory mají širokou škálu použití. Piezoelektrické keramické transformátory a piezoelektrické keramické filtry jsou piezoelektrickými vibrátory určitým způsobem zpracovávány nebo kombinovány. Parametry piezoelektrický keramický měnič závisí do značné míry na vibracích piezoelektrických vibrátorů. režimu. Vibrační režimy vibrátoru se dělí na: teleskopické vibrace, ohybové vibrace, smykové vibrace a teleskopické vibrace. Konvenční vibrační režim natahování piezoelektrického keramického vibrátoru se dále dělí na vibrační režim podélného natahování, režim radiálních vibrací a režim vibrací ve směru tloušťky.

1. Vibrační režim natahování tenkého dlouhého kusu

   
       Takzvaný tenký dlouhý kus znamená, že délka l Parametr materiálu PZT je mnohem větší než šířka w a tloušťka t a šířka w je mnohem větší než tloušťka t. Oba konce keramického kusu jsou ve stavu bez mechanických vibrací. Působením aplikovaného střídavého elektrického pole produkuje tenký dlouhý kus natahovací vibrace v podélném směru. V důsledku vibrací se směr vibrací každého bodu v listu shoduje se směrem šíření, takže vibrační vlna je podélná vlna a amplituda středového bodu fólie je nulová a amplituda obou konců je největší. Celá délka filmu pojme pouze základní a poloviční vlnové délky. Základní rezonanční frekvence je:

Radiální vibrační režim tenkého disku.

Tenký plátek je plátek s průměrem D, který je mnohem větší než tloušťka t piezo keramický prstencový měnič . Natahovací vibrace podél směru průměru destičky se nazývá radiální vibrační režim. Směr polarizace je rovnoběžný se směrem tloušťky a směr vibrací je rovnoběžný s radiálním směrem plátku. Směr vibrací je konzistentní se směrem šíření vlny a vibrační vlna je podélná vlna. Amplituda středu waferu je nulová, což je uzel vlny, a vlnoplocha je válcová plocha. Pokud je plátek rozdělen prstencovou elektrodou, dojde k vibracím vyššího řádu a frekvence jejich vibrací je asi 2,8krát vyšší než u celé elektrody. Piezoelektrické keramické vibrátory využívající tento režim vibrací s podtóny piezoelektrický prstenec měniče lze použít k zatížení filtrů s vyšší frekvencí.

 Režim vibrací tloušťky disku

Tento způsob vibrace vyžaduje poměr průměru D piezo destičky k tloušťce t. Tento vibrační režim je vhodný pro frekvenční rozsah 3 až 10 MHz a relativní šířku pásma 1 až 4 %.