Bagaimana memperkirakan perpindahan transduser keramik piezoelektrik ultrasonik

Perpindahan ultrasonik transduser keramik piezo diperkirakan dengan menggunakan efek piezoelektrik terbalik, yaitu ketika tegangan diterapkan pada keramik piezoelektrik, keramik piezoelektrik akan berubah bentuk dan tergeser di bawah pengaruh medan listrik.

1. Perkiraan kasar perpindahan
   Perpindahan ultrasonik komponen keramik piezo di bawah tegangan penahan maksimum biasanya sekitar 1 ‰ dari panjang arah perpindahan. Misalnya, lembaran keramik piezo setebal 1 mm dengan tegangan penahan maksimum 1000 v, tegangan penahan maksimum 1000 v, dan perpindahan maksimum ke arah ketebalan kira-kira 1 μm.

   
   

   
   

2. Estimasi perpindahan keramik piezoelektrik ultrasonik;
   Dimana: u: tegangan yang diberikan [v], h: tinggi keramik [m], e: kuat medan listrik [v/m], d: koefisien piezoelektrik [m/v], w: lebar keramik [m].
   Terlihat dari rumus di atas bahwa perpindahan transduser keramik piezoelektrik ultrasonik berbentuk lembaran hanya berkaitan dengan bahan dan tegangan yang disuplai, tetapi untuk bahan yang sama, selama tegangan yang diberikan sama, perpindahan yang dihasilkan oleh lembaran keramik piezo dengan ketinggian berbeda pada dasarnya sama (Ingat: tegangan tidak boleh melebihi tegangan maksimum yang dapat ditahan). Berdasarkan rumus perhitungan ini, bentuk lain juga dapat digunakan untuk memperkirakan perpindahan.

   
   

   
   

3.  Keramik piezo satu lapis menghasilkan amplitudo terbesar ketika beroperasi pada frekuensi resonansi. Saat merasakan atau menghasilkan listrik, perkirakan tegangan keluarannya. Ketika transduser keramik piezoelektrik ultrasonik digunakan sebagai sensor, ia memanfaatkan efek piezoelektrik positifnya. Ia berubah bentuk dengan menerapkan gaya eksternal untuk menghasilkan muatan. Rumus estimasi teoritis tegangan keluaran: dimana: d33 adalah konstanta material, f: adalah gaya, h: adalah tinggi, r: adalah jari-jari wafer.
   Misalnya, koefisien material wafer NCE41-DISC-OD20-TH5 adalah 25,5 * 1013. Ketika gaya 12500 N diterapkan, perkiraan tegangan secara teoritis adalah 5000V.

   
   

   
   

4. Pemilihan model single-layer kristal keramik piezo : Produk lembaran keramik piezoelektrik ultrasonik biasanya disesuaikan dalam skala besar, jadi kami tidak menyediakan komponen lembaran keramik piezoelektrik ultrasonik sebagai produk standar. Namun, juga akan ada beberapa inventaris model. Disarankan agar Anda memilih model dari inventaris untuk pengujian kinerja, waktu pengiriman yang singkat, dan pengendalian biaya yang sederhana.