Vibrationstilstand af piezoelektrisk keramisk vibrator

Piezoelektriske keramiske vibratorer har en bred vifte af anvendelser. Piezoelektriske keramiske transformere og piezoelektriske keramiske filtre behandles eller kombineres af piezoelektriske vibratorer på en bestemt måde. Parametrene for piezoelektrisk keramisk transducer afhænger i høj grad af vibrationerne fra de piezoelektriske vibratorer. mode. Vibratorens vibrationstilstande er opdelt i: teleskopisk vibration, bøjningsvibration, forskydningsvibration og teleskopisk vibrationstilstand. Den konventionelle strækvibrationstilstand for den piezoelektriske keramiske vibrator er yderligere opdelt i en langsgående strækvibrationstilstand, en radialvibrationstilstand og en vibrationstilstand i tykkelsesretningen.

1. Tynd lang stykke længde strække vibrationstilstand

   
       Det såkaldte tynde lange stykke betyder, at længden l af den PZT-materialeparameteren er meget større end bredden w og tykkelsen t, og bredden w er meget større end tykkelsen t. Begge ender af det keramiske stykke er i en tilstand af mekanisk fri vibration. Under påvirkning af et påført vekslende elektrisk felt frembringer det tynde lange stykke strækvibrationer i længderetningen. På grund af vibrationen falder vibrationsretningen for hvert punkt i arket sammen med udbredelsesretningen, så vibrationsbølgen er en langsgående bølge, og amplituden af ​​filmens midtpunkt er nul, og amplituden af ​​begge ender er den største. Hele filmens længde rummer kun de fundamentale og halve bølgelængder. Grundresonansfrekvensen er:

Radial vibrationstilstand af tynd skive.

En tynd wafer er en wafer med en diameter D, der er meget større end tykkelsen t af piezo keramisk ring transducer . Strækvibrationen langs waferens diameterretning kaldes den radiale vibrationstilstand. Polarisationsretningen er parallel med tykkelsesretningen, og vibrationsretningen er parallel med waferens radiale retning. Vibrationsretningen er i overensstemmelse med bølgeudbredelsesretningen, og vibrationsbølgen er en langsgående bølge. Amplituden af ​​waferens centrum er nul, hvilket er bølgens knudepunkt, og bølgefronten er en cylindrisk overflade. Hvis waferen er delt af en ringelektrode, vil der forekomme højordens overtonevibration, og dens vibrationsfrekvens er omkring 2,8 gange højere end hele elektroden. Piezoelektriske keramiske vibratorer, der bruger denne overtone-vibrationstilstand, piezoelektrisk transducerring kan bruges til at indlæse højere frekvensfiltre.

 Skivetykkelse vibrationstilstand

Denne vibrationsmåde kræver et forhold mellem diameteren D af piezowaferen og tykkelsen t. Denne vibrationstilstand er velegnet til et frekvensområde på 3 til 10 MHz og en relativ båndbredde på 1 til 4 %.