Vijesti

Vi ste ovdje: Dom / Vijesti / Osnove piezoelektrične keramike / Vibracijski način savijanja piezoelektričnog keramičkog vibratora

Vibracijski način savijanja piezoelektričnog keramičkog vibratora

Pregleda: 13 Autor: Urednik stranice Vrijeme objave: 2018-10-30 Porijeklo: stranica

Raspitajte se

Ako dva debela Listovi piezo diskova od materijala PZT5 koji imaju istu debljinu i polarizirane elektrode su spojeni zajedno, kada izvana primijenjeno uzbudljivo električno polje može izdužiti jedan od listova, a drugi komad skratiti, mogu se generirati vibracije savijanja. Za ploče spojene u suprotnim smjerovima polarizacije, struja se spaja serijski, a ploče spojene u istom smjeru polarizacije spajaju se paralelno na izvor struje. Kada je gornja elektroda primijenjenog napona pozitivna, a donja elektroda negativna, primijenjeno električno polje gornje ploče suprotno je od smjera polarizacije, ploča je izdužena, smjer polarizacije donje ploče isti je kao smjer primijenjenog električnog polja, a ploča se skraćuje kako bi proizvela konveksan zakrivljeni oblik; Tada se proizvodi konkavna krivulja. Kada se primijeni izmjenično električno polje, stvaraju se vibracije savijanja.

Kada se vibracija savijanja gornjeg dijela treba izdužiti (skratiti), donji dio ožičenje piezokeramičkih diskova je skraćeno (izduženo), a mora postojati površina koja nije ni produljena ni skraćena u sredini. Za lim iste debljine, ova strana je površina za lijepljenje. Na ljepljivoj površini se ne rasteže i ne skraćuje, postoje dvije točke a i b koje ostaju nepomične tijekom vibracija. Ove dvije točke nazivaju se čvorovi. U dvije ljepljive ploče, električno polje pobuđuje samo jednu od njih kako bi se stvorila vibracija savijanja. Slično, ako su dvije piezoelektrične keramičke ploče zalijepljene na tanku metalnu ploču ili je piezo keramička ploča zalijepljena za tanku metalnu ploču, mogu se generirati vibracije savijanja.

Odnos između rezonantne frekvencije vibracijskog načina savijanja debljine i duljine filma i ukupne debljine zalijepljenog lima je:

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

Ovdje je konstanta frekvencije, koja je koeficijent povezan s valnim brojem, y je Youngov modul, a ρ je gustoća piezo keramike. Relativna propusnost vibracija savijanja debljine trake je 0,25-3%, a primjenjivi frekvencijski raspon je od 500 Hz do 20 kHz. Veličina takvih vibratora općenito je: l=(6~10)w, w≥3,5t.

Drugo, način vibracija savijanja širine trake:

Dijeljenjem elektrode nastaje jedan keramički komad piezoelektrični ultrazvučni pretvornik može se podvrgnuti vibracijama savijanja u smjeru širine (ili načinu vibracija savijanja), a elektroda je podijeljena na dva dijela duž središnje linije elektroda dviju strana dugog komada keramičkog komada, što je ekvivalentno dvije ultrazvučne piezoelektrične keramičke ploče koje su spojene zajedno. Ako se na podijeljene parove elektroda primijeni izmjenično električno polje, mogu se generirati vibracije savijanja u smjeru širine. Budući da je površinska elektroda jednog piezo keramičkog komada podijeljena na dva para elektroda, postoje dva načina pobuđivanja vibracija savijanja:

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

Rezonantna frekvencija načina vibracije pri savijanju duge trake:

IOVEF4%YOEEQG@5XG8))KJ

w je širina keramičke ploče; l je duljina keramičke ploče; y je Youngov modul; k je valni broj; ρ je gustoća keramike.

Treće, debljina načina vibracija savijanja diska:

Ako su dvije pločice u modu radijalne vibracije spojene zajedno te polarizirane i pobuđene na isti način kao i dugačke trake, dobiva se vibracija pločice debljine. Rezonantna frekvencija ove vibracije savijanja je

UOX6UZ0YA59H5T]$7FA6HPK

Način vibracije smicanja debljine:

Debljinski način vibracija smicanja ultrazvučnog piezoelektričnog diska karakterizira to što su površine elektroda paralelne sa smjerom polarizacije. Pod djelovanjem izmjeničnog električnog polja, piezo keramička ploča proizvodi vibracije smicanja debljine. Ova vibracija je relativna klizna deformacija duž smjerova duljine i debljine dviju suprotnih površina piezoelektričnog tijela paralelno sa smjerom polarizacije. Čestica se pomiče duž smjera duljine i debljine, dok se val širi duž debljine. Rezonantna frekvencija oblika vibracije smicanja debljine je

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

režim vibracije zamke:

Kada je površina elektrode piezoelektričnih diskova od piezokeramičkih materijala mala u odnosu na površinu keramičke ploče, odgovarajuća površina elektrode i njezino opterećenje metalnom masom mogu uzrokovati takozvani fenomen zarobljavanja. Nakon što dođe do zamke, energija pobude je ograničena ispod točkaste elektrode i eksponencijalno opada okolo. U ovoj točki područje točkaste elektrode i obližnji rub tvore neovisni vibracijski sustav. Vibracija zarobljavanja zapravo je vibracija rastezanja debljine. Budući da je elektroda ovog vibratora mala, naziva se i točkasti vibrator ili vibrator s točkastom elektrodom. Osnovna rezonantna frekvencija ovog oscilatora je

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