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圧電セラミックスの機械エネルギーが電気エネルギーに変換されます。電気機械結合係数は、材料パラメータだけでなく、特定の圧電材料の動作モードにも関連します。圧電セラミックスの場合、そのサイズは分極度にも関係します。これは、圧電効果による 2 種類のエネルギー間の結合の強さを反映するだけであり、2 種類のエネルギー間の変換効率を表すものではありません。圧電材料の圧電管トランスデューサの結合係数には、状況に応じて異なる要件があります。トランスデューサを作成する場合、電気機械結合係数はできるだけ大きいことが望ましい。
の等価回路表現 PZT材料ピエゾディスククリスタル 圧電トランスデューサとは、圧電セラミックスの機械的振動特性を表現する電気ネットワーク用語であり、力学量を電気量に模擬する手法です。圧電トランスデューサは等価回路で表され、これには多くの利点があります。まず、機械的に複雑な振動の問題を効果的に単純化できます。第二に、トランスデューサのさまざまなパラメータを取得するために、トランスデューサの定量分析またはスクリーニングを行います。第三に、実際のニーズ。実際のアプリケーションでは、圧電トランスデューサーは特定の電子回路にも接続されるため、圧電トランスデューサーの等価回路はより適切になり、その周辺回路は整合して設計されます。圧電振動子の等価回路を求める必要があることがわかります。
圧電トランスデューサの共振特性は Pzt圧電セラミックシリンダー 、信号周波数が変化すると、圧電セラミック トランスデューサを流れる電流も変化することがわかります。信号周波数が mf のとき、圧電セラミック トランスデューサに流れる電流が最も大きくなります。
AC回路の知識によれば、LC回路のインピーダンスZも周波数とともに変化します。圧電セラミックトランスデューサを LC 回路に置き換えると、圧電セラミックトランスデューサの共振周波数が 圧電リング結晶 圧電セラミックスには、適切な 1L、1C、1R、0C があります。 LC 回路を流れる電流と LC 回路のインピーダンスは絶対値です。値と周波数の曲線は、(b) と (c) の関係に非常に似ています。直列共振周波数付近では、圧電セラミックトランスのインピーダンス特性と共振特性は LC 回路の特性と非常によく似ています。したがって、電気機械アナロジー法と LC 回路を使用して、圧電セラミック トランスデューサのパラメータと特性を表すことができます。このLC回路は圧電セラミック振動子の等価回路です。圧電セラミックトランスデューサの場合、直列共振周波数付近では、その電気的動作は LC 回路で表すことができます。圧電セラミック振動子の直列共振周波数近傍において、その値に振動モードが存在する場合、つまり他の寄生応答がなければ、直列共振周波数付近の狭い周波数範囲では圧電球状結晶圧電セラミックスとみなすことができる。エフェクトパラメータ 1R、1C、1R、0C は周波数に依存しません。実際には、処理に適切なサイズを選択することで、必要な振動モードを他のモードから完全に分離することができます。さらに、実際には、通電後の圧電セラミックトランスデューサにはエネルギー損失が生じるはずであり、このエネルギー損失は並列抵抗によって等価になることを考慮します。
