Nyheder

Du er her: Hjem / Nyheder / Grundlæggende om piezoelektrisk keramik / Bøjningsvibrationstilstand af piezoelektrisk keramisk vibrator

Bøjningsvibrationstilstand af piezoelektrisk keramisk vibrator

Visninger: 13 Forfatter: Webstedsredaktør Udgivelsestid: 30-10-2018 Oprindelse: websted

Spørge

Hvis to tykke PZT5 materiale piezo skiver plader med samme tykkelse og polariserede elektroder er bundet sammen, når et eksternt påført spændende elektrisk felt kan forlænge et af pladerne, og det andet stykke forkortes, kan bøjningsvibrationer genereres. For pladerne, der er bundet i de modsatte polarisationsretninger, er strømmen forbundet i serie, og arkene, der er bundet i den samme polarisationsretning, er forbundet parallelt med strømkilden. Når den øverste elektrode af den påførte spænding er positiv, og den nedre elektrode er negativ, er det påførte elektriske felt på det øvre ark modsat polarisationsretningen, arket er forlænget, polarisationsretningen af det nedre ark er den samme som retningen af det påførte elektriske felt, og arket er forkortet for at producere en konveks buet form; Derefter frembringes en konkav kurve. Når et vekslende elektrisk felt påføres, genereres bøjningsvibrationer.

Når bøjningsvibration af overdelen skal forlænges (forkortes), skal den nederste del af ledningsføring af piezokeramiske skiver er forkortet (aflangt), og der skal være en overflade, der hverken er aflang eller forkortet i midten. For et ark af samme tykkelse er denne side limoverfladen. På den klæbende overflade strækkes og forkortes ikke, der er to punkter a og b, der forbliver stationære under vibration. Disse to punkter kaldes noder. I de to klæbende plader exciterer det elektriske felt kun én af dem til at generere bøjningsvibrationer. Tilsvarende, hvis to piezoelektriske keramiske plader er bundet til en tynd metalplade, eller en piezokeramisk plade er bundet til en tynd metalplade, kan der genereres bøjningsvibrationer.

Forholdet mellem resonansfrekvensen af tykkelsesbøjningsvibrationstilstanden og længden af filmen og den samlede tykkelse af det bundne ark er:

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

Her er frekvenskonstanten, som er koefficienten relateret til bølgetallet, y er Youngs modul, og ρ er den piezokeramiske tæthed. Den relative båndbredde af bøjningsvibrationen af båndtykkelsen er 0,25-3%, og det gældende frekvensområde er 500 Hz til 20 kHz. Størrelsen af sådanne vibratorer er generelt: l=(6~10)w, w≥3,5t.

For det andet, båndbredde bøjning vibrationstilstand:

Ved at dele elektroden, et enkelt keramisk stykke af piezoelektrisk ultralydstransducer kan udsættes for bøjningsvibrationer i bredderetningen (eller en bøjningsvibrationstilstand), og elektroden er opdelt i to dele langs midterlinjen af elektroderne på de to sider af det lange stykke keramiske stykke, hvilket svarer til, at to piezoelektriske keramiske ultralydsplader er bundet sammen. Hvis et elektrisk vekslende felt påføres de opdelte elektroder, kan der genereres bøjningsvibrationer i bredderetningen. Da overfladeelektroden på et piezokeramisk stykke er opdelt i to par elektroder, er der to måder at excitere bøjningsvibrationen på:

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

Resonansfrekvens for bøjningsvibrationstilstand med lang strimmelbredde:

IOVEF4%YOEEQG@5XG8))KJ

w er bredden af den keramiske plade; l er længden af den keramiske plade; y er Youngs modul; k er bølgetallet; ρ er densiteten af keramikken.

For det tredje, tykkelsen af skivens bøjningsvibrationstilstand:

Hvis de to wafere i den radiale vibrationstilstand bindes sammen og polariseres og exciteres på samme måde som de lange strimler, opnås waferens tykkelsesvibration. Resonansfrekvensen af denne bøjningsvibration er

UOX6UZ0YA59H5T]$7FA6HPK

Tykkelse forskydning vibrationstilstand:

Tykkelsesforskydningsvibrationstilstanden for ultralyds piezoelektrisk diskoptagelse er kendetegnet ved, at elektrodefladerne er parallelle med polarisationsretningen. Under påvirkning af et vekslende elektrisk felt frembringer den piezokeramiske plade en tykkelsesforskydningsvibration. Denne vibration er den relative glidende deformation langs længde- og tykkelsesretningerne af de to modstående overflader af det piezoelektriske legeme parallelt med polarisationsretningen. Partiklen forskydes langs længde- og tykkelsesretningerne, mens bølgen forplanter sig langs tykkelsen. Resonansfrekvensen af tykkelsesforskydningsvibrationstilstanden er

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

fælde vibrationstilstand:

Når elektrodearealet af de piezoelektriske skiver af piezokeramiske materialer er lille i forhold til arealet af den keramiske plade, kan et passende elektrodeareal og dets metalmassebelastning forårsage et såkaldt fangefænomen. Efter fælden opstår, er excitationsenergien begrænset under pletelektroden og henfalder eksponentielt omkring. På dette tidspunkt danner punktelektrodeområdet og den nærliggende kant et uafhængigt vibrationssystem. Fangstvibrationen er faktisk en tykkelsesstrækningsvibration. Da elektroden på denne vibrator er lille, kaldes den også en punktvibrator eller en punktelektrodevibrator. Den grundlæggende resonansfrekvens for denne oscillator er

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