d33 parametar ispitnog uređaja dizajn piezo keramike

Ovaj dizajn koristi mikroračunalo s jednim čipom kao krug za upravljanje i izračunavanje parametara. Generator signala emitira kontinuirani analogni pobudni frekvencijski signal, koji se primjenjuje na piezoelektričnu keramiku, koja detektira napon i amplitudu struje analognog signala, pretvara ga u digitalni signal i šalje mikrokontroleru. Mjerni napon Strujni sustav, parametri frekvencije-rezonantne i anti-rezonantne frekvencije izračunavaju se kako bi se dobio funkcionalni program sustava, uključujući prikupljanje vanjskih podataka, prikupljanje pobudnog signala, izračun rezonancije i anti-rezonantne frekvencije, izračun parametra d33, obradu statusa greške i alarm, itd. Signal pobude i izlaz kruga detekcije generatora signala. Frekvencija pobudnog signala je od 35 do 45kHz. Rezonantna fr i antirezonantna frekvencija fa od piezokeramičkog cilindričnog pretvornika dobivaju se programom frekvencijskog premještanja. Odnos između otpora R, induktiviteta L, kapaciteta C te napona i struje može se koristiti za dobivanje d33 piezoelektrične keramike prema formuli.

Strukturni dijagram dijela za prilagodbu tlaka. Hardver sustava sastoji se od detekcije i prilagodbe tlaka s jednim čipom, izlaznog signala pomicanja frekvencije i izračuna frekvencije rezonancije. Odjeljak za prilagodbu tlaka uspoređuje se sa signalom tlaka s postavljenom vrijednošću kako bi se odredio status rada motora naprijed i natrag.

Radni proces je sljedeći: otkrivanje tlaka računalne jedinice s jednim čipom i izlazni izlazni signal za podešavanje frekvencije i izračun detekcije rezonantne frekvencije, kako bi se postigao izračun d33. Kako bi se poboljšala točnost mjerenja, odabir izlazne frekvencije 35 ~ 45kHz od strane generatora signala za mjerenje podataka, pretvorbu i snimanje, i konačno izračunajte d33. Mogu se dobiti tri nepoznanice R, L i C u jednadžbi (uglavnom C parametri). Specifična vrijednost d33 izračunava se kako bi se dobila konstanta piezoelektrične deformacije d33.

Ispitni krug koristi metodu dalekovoda. Budući da je kapacitet od Zaliha piezoelektrične keramike sama po sebi je mala, omjer raspodijeljenog kapaciteta prema slobodnom kapacitetu Cr učvršćenja i ispitnog sustava ne smije biti veći od 1/10, inače se rezultati ispitivanja moraju ispraviti. Metoda zahtijeva d33 za ispitivanje geometrijskih dimenzija uzorka na sljedeći način: omjer duljine L i širine W keramičke ploče u obliku ploče, to jest, L / W> 5, kako bi se osigurala jedna uzdužna duljina ploče u obliku piezo keramike u načinu rastezanja vibracija i izbjegavanja drugih. Interferencija načina vibracija na rezultate ispitivanja; inače će se u krivulji rezonancije pojaviti parazitski vrhovi, što otežava određivanje frekvencije rezonancije. Poznata gustoća materijala uzorka ρ (kg / m3), slobodni kapacitet CT (F) (uključujući ukupne statičke i dinamičke vrijednosti kapacitivnosti piezo keramičke ploče u obliku ploče izmjerene na niskoj frekvenciji C ,, C i C, što je C. + C₁.), duljina L (mm), debljina d (mm), širina W (mm), površina elektrode uzorka S (mm²), serijska rezonantna frekvencija fs (Hz) uzorka detektira se dodavanjem brzog pobudnog signala i paralelne rezonantne frekvencije fp (Hz) kako bi se izračunala vrijednost d33. U izračunu d33 potrebno je da vrijeme i frekvencija budu točni. Zbog točnog mjerenja fs i fp. Teško je, pa se možete pozvati na metodu mrežnog prijenosa u obliku slova V za mjerenje maksimalne rezonantne frekvencije i antirezonantne frekvencije. Ovdje se fs i fp mogu zamijeniti fr i fa.

Test eksperiment i analiza

Dvije skupine L * W * d s 5 H svaka od 20 mm x 5 mm x 1 mm i 60 mm x 5 mm x 1 mm piezoelektrične keramike za ispitivanje primijenjene su s danim tlakom od 0,5 N za pokuse ispitivanja. Odgovarajući d33 dobiva se otkrivanjem i izračunavanjem parametara (R, L, C) piezoelektrične keramičke ploče. Signal ispitne frekvencije (35 ~ 45 kHz) primijenjen u procesu otkrivanja prilagođava se za frekvenciju signala svakih lo s, što iznosi (40 ± 0,5 × n) kHz. Mikroračunalo s jednim čipom uzorkuje i dobiva vrijednosti struje i napona pobudnih signala različitih frekvencija, te detektira i izračunava R, L, C i d33.

Izračun testa parametra d33 uzorka koji se ispituje uspoređuje se s testom pomoću standardnog instrumenta za mjerenje parametra d33. Rezultati pokazuju da je raspon između maksimalne i minimalne vrijednosti rezultata ispitivanja stabilan unutar prihvatljivog raspona, a pogreška je manja od 5% u usporedbi s vrijednošću dobivenom standardnim ispitivačem. Parametri (R, L, C) piezokeramičkog čipa dobiveni stvarnom detekcijom dobro se slažu s parametrima izmjerenim standardnim mjernim instrumentom, što učinkovito poboljšava učinkovitost ispitivanja i osigurava uvjete za kasniji online algoritam mjerenja i dizajn uređaja.