Wat is het equivalente circuit van een piëzo-elektrische transducer

De mechanische energie van piëzo-elektrische keramiek wordt omgezet in elektrische energie. De elektromechanische koppelingscoëfficiënt houdt niet alleen verband met materiaalparameters, maar ook met de werkingsmodus van specifieke piëzo-elektrische materialen. Bij piëzo-elektrische keramiek hangt de grootte ervan ook samen met de mate van polarisatie. Het weerspiegelt alleen de sterkte van de koppeling tussen de twee soorten energie door het piëzo-elektrische effect, en vertegenwoordigt niet de conversie-efficiëntie tussen de twee soorten energie. De koppelingscoëfficiënt van de piëzo-buizentransducer van piëzo-elektrisch materiaal stelt bij verschillende gelegenheden verschillende eisen. Bij het maken van de transducer is het wenselijk dat de elektromechanische koppelingscoëfficiënt zo groot mogelijk is.

De equivalente circuitweergave van a PZT-materialen piëzoschijfkristal piëzo -elektrische transducer is een elektrische netwerkterm die de mechanische trillingseigenschappen van een piëzo-elektrische keramiek uitdrukt, dat wil zeggen een methode voor het simuleren van een hoeveelheid mechanische grootheid in een elektrische grootheid. De piëzo-elektrische transducer wordt weergegeven door een equivalent circuit, dat veel voordelen heeft: ten eerste kan het het mechanisch complexe trillingsprobleem effectief vereenvoudigen; ten tweede, om verschillende parameters van de transducer, kwantitatieve analyse of screening-transducer te verkrijgen; ten derde, de praktische behoeften, omdat in praktische toepassingen de piëzo-elektrische transducer ook is aangesloten op een specifiek elektronisch circuit, kan het equivalente circuit van de piëzo-elektrische transducer beter zijn. De perifere circuits zijn op elkaar afgestemd en ontworpen. Het is duidelijk dat het noodzakelijk is om een ​​equivalent circuit van de piëzo-elektrische transducer te verkrijgen.

De resonantiekarakteristiek van een  Pzt piëzokeramische cilinder piëzo-elektrische transducer is dat wanneer de signaalfrequentie wordt gewijzigd, kan worden vastgesteld dat de stroom door de piëzo-elektrische keramische transducer ook verandert. Wanneer de signaalfrequentie mf is, is de stroom door de piëzo-elektrische keramische transducer het grootst.

Volgens de kennis van het AC-circuit verandert de impedantie Z van het LC-circuit ook met de frequentie. Door de piëzo-elektrische keramische transducer te vervangen door een LC-circuit, kan worden vastgesteld dat de resonantiefrequentie van de piëzo-elektrisch ringkristal piëzo-elektrisch keramiek heeft de juiste 1L, 1C, 1R en 0C. de stroom door het LC-circuit en de impedantie van het LC-circuit zijn absoluut. De waarde versus frequentiecurve lijkt sterk op de relatie tussen (b) en (c). Dichtbij de serieresonantiefrequentie zijn de impedantiekarakteristieken en resonantiekarakteristieken van de piëzo-elektrische keramische transducer zeer vergelijkbaar met die van het LC-circuit. Daarom kan het gebruik van de elektromechanische analogiemethode en een LC-circuit worden gebruikt om de parameters en kenmerken van de piëzo-elektrische keramische transducer weer te geven. Dit LC-circuit is het equivalente circuit van de piëzo-elektrische keramische transducer. Voor piëzo-elektrische keramische transducers, in de buurt van elke serieresonantiefrequentie, kan het elektrische gedrag ervan worden weergegeven door een LC-circuit. In de buurt van de serieresonantiefrequentie van de piëzo-elektrische keramische transducer, als er een trillingsmodus in de waarde is, dat wil zeggen dat er geen andere parasitaire respons is, kan deze worden beschouwd als een piëzo-elektrisch bolkristal piëzo-elektrisch keramiek in een smal frequentiebereik nabij de serieresonantiefrequentie. De effectparameters 1R, 1C, 1R en 0C zijn frequentieonafhankelijk. In de praktijk is het, door het selecteren van de juiste maat voor verwerking, mogelijk om de vereiste trillingsmodus volledig te isoleren van andere modi. Bovendien, rekening houdend met het feit dat de piëzo-elektrische keramische transducer in de praktijk, na bekrachtiging, energieverlies moet hebben, en dit energieverlies kan equivalent zijn aan een parallelle weerstand.