مبدل فشار پیزوالکتریک چیست

                             مبدل فشار پیزوالکتریک چیست

 اگر دو صفحه دراز پیزو سرامیکی با ضخامت و قطبش یکسان به هم چسبیده باشند، ارتعاش خمشی مبدل صفحه اولتراسونیک زمانی رخ می دهد که یکی از این دو کشیده شود و دیگری با اعمال یک میدان الکتریکی هیجان انگیز کوتاه شود. همانطور که در شکل 3a نشان داده شده است، دو ویفر سرامیکی که به هم متصل شده اند، در جهت مخالف پلاریزه شده و به صورت سری به منبع تغذیه متصل می شوند. شکل 3b اتصال موازی دو را نشان می دهد سنسور الکتریکی حلقه پیزو با جهت قطبش یکسان. در هر دو ورق چسب سرامیکی، تنها یکی از میدان های الکتریکی برای ایجاد ارتعاش خمشی برانگیخته می شود. به طور مشابه، اتصال دو ورق سرامیکی پیزوالکتریک به یک ورق فلزی نازک یا اتصال یک ورق سرامیکی به یک ورق فلزی نازک نیز می تواند ارتعاش خمشی ایجاد کند.

 رابطه بین فرکانس تشدید fr حالت ارتعاش خمشی ضخامت و طول l ورق و ضخامت t کل ورق چسب در جایی است که N lt یک ثابت فرکانس است. حالت لرزش ضخامت سنسور پیزو کره برای محدوده فرکانس 500 هرتز تا 100 کیلوهرتز مناسب است. اندازه این نوع ویبراتور به طور کلی (k عرض قطعه سرامیکی است). ویژگی حالت ارتعاش برشی ضخامت این است که سطح الکترود با جهت قطبش موازی است. تحت عمل میدان الکتریکی متناوب، سرامیک پیزو ارتعاش برشی را در جهت ضخامت ایجاد می کند. حالت برش ضخامت از تحریک مبدل پیزو دمای بالا نسبتاً آسان است و عمدتاً در محدوده فرکانس بالای 10 تا 60 کیلوهرتز استفاده می شود و در اینجا به تفصیل توضیح داده نخواهد شد. در فاصله سنج اولتراسونیک، مبدل پیزوالکتریک امواج مافوق صوت را ساطع می کند و دامنه ارتعاش مبدل باید زیاد باشد. بنابراین، ترجیحاً یک حالت ارتعاش خمشی اتخاذ می شود بیمورف پیزو برای آکوستیک جامع . در عین حال، از آنجایی که امپدانس صوتی هوا بسیار کم است، برای یک ماده پیزوالکتریک معمولی غیرممکن است که به امپدانس منطبق با آن دست یابد و بنابراین باید با استفاده از یک لایه انتقال نیز محقق شود.

 مشخص شد که ورق سرامیکی پیزوالکتریک و ورق فلزی نازک به هم چسبیده اند. با استفاده از سرامیک پیزوالکتریک به عنوان منبع تحریک، می توان یک حالت ارتعاش خمشی ایجاد کرد، دامنه بزرگتری به دست آمد و امپدانس صوتی Hifu piezo برای دستگاه معمولی کوچکتر است و امپدانس صوتی مطابقت با هوا را می توان به دست آورد. . این مقاله استفاده از ورق سرامیکی و فرم ساختار پیوندی ورق فلزی نازک است که نمودار شماتیک آن در شکل 4 نشان داده شده است. ورق فلزی نازک همچنین می تواند به عنوان یک فیلم محافظ عمل کند که از سرامیک ها و الکترودهای پیزوالکتریک محافظت می کند و از سایش و آسیب جلوگیری می کند. مواد آن می تواند از آلیاژ نیکل کروم تیتانیوم با ثبات بالا استفاده کند. از آنجایی که ورق فلزی نازکتر است، نرخ انتقال متقابل فشار صدا بزرگتر است، بنابراین ورق فلزی بسیار نازک، معمولاً حدود 0.1 میلی متر طراحی شده است.