Nieuws

U bent hier: Thuis / Nieuws / Basisprincipes van piëzo-elektrische keramiek / prestatie-index van piëzo-elektrische keramiek

prestatie-index van piëzo-elektrische keramiek

Bekeken: 9 Auteur: Site-editor Publicatietijd: 13-11-2018 Herkomst: Locatie

Informeer

Piëzo-elektrische constante d33 van piëzo-elektrische keramiek is een lineaire responscoëfficiënt die de onderlinge koppeling weerspiegelt tussen de mechanische grootheid (spanning of rek) en de elektrische grootheid (elektrische verplaatsing of elektrisch veld). Wanneer een drukspanning T3 wordt uitgeoefend langs de polarisatierichting (z-as) van het piëzo-elektrische keramiek, en er een lading wordt gegenereerd op het elektrodeoppervlak, is er een verband: waarbij d33 een piëzo-elektrische constante is en het eerste getal in de voet de richting van het elektrische veld aangeeft. Of de verticale richting van het elektrodeoppervlak, het tweede getal verwijst naar de spannings- of rekrichting; T3 is de spanning; D3 is de elektrische verplaatsing. Het is de proportionele constante van een piëzo-elektrisch medium dat mechanische energie (of elektrische energie) omzet in elektrische energie (of mechanische energie), en weerspiegelt de relatie tussen spanning (T), rek (S), elektrisch veld (E) of elektrische verplaatsing (D). Het weerspiegelt de koppelingsrelatie tussen de elektromechanische eigenschappen van het materiaal en de sterkte van het piëzo-elektrische effect, wat leidt tot de piëzo-elektrische vergelijking. Er zijn vier gemeenschappelijke constanten van Pzt4 materiaal piëzo-elektrische schijf : dij, gij, eij, hij. 2 Elektromechanische koppelingscoëfficiënt Kp, elektromechanische koppelingscoëfficiënt K is een fysieke grootheid die de koppelingsrelatie tussen mechanische energie en elektrische energie van piëzo-elektrische keramiek volledig weerspiegelt, en een weerspiegeling is van het piëzo-elektrische energieconversievermogen van piëzo-elektrische materialen. De definitie van elektromechanische koppelingscoëfficiënt is:

De mechanische energie van a PZT-materiaal piëzo-elektrische keramische vibrator (een piëzo-elektrisch keramisch lichaam met een bepaalde vorm en grootte en bedekt met een werkelektrode) is gerelateerd aan de vorm en trillingsmodus, en verschillende trillingsmodi zullen overeenkomstige elektromechanische koppelingscoëfficiënten hebben. De koppelingscoëfficiënt van de radiale uitzettingsmodus van de dunne wafel is bijvoorbeeld Kp (vlakkoppelingscoëfficiënt); de koppelingscoëfficiënt van de expansiemodus van het dunne lange stuk is K31 (transversale koppelingscoëfficiënt); de koppelingscoëfficiënt van de cilindrische axiale uitzettingsmodus is K33 (longitudinale koppelingscoëfficiënt) enzovoort. Het is een weerspiegeling van het vermogen van piëzo-elektrische materialen om energie-omzetting van machine naar elektrische energie uit te voeren. Het houdt verband met de piëzo-elektrische constante, diëlektrische constante en elastische constante van het materiaal, en is een relatief uitgebreide parameter. De waarde ervan is altijd minder dan.

Mechanische kwaliteitsfactor Qm
Piëzo-elektrische keramiek verbruikt energie om de interne wrijving te overwinnen wanneer deze trilt. De mechanische kwaliteitsfactor Qm is een parameter die de hoeveelheid energieverbruik weergeeft. Hoe groter de Qm, hoe kleiner het energieverbruik. De definitie van de mechanische kwaliteitsfactor Qm is waarbij fr de resonantiefrequentie is van de piëzo-keramisch bimorf , fa is de anti-resonante frequentie van de piëzo-elektrische vibrator, R is de minimale impedantie Zb min (resonantieweerstand) bij de resonantiefrequentie, C0 is de statische capaciteit van de piëzo-elektrische vibrator en C1 is de resonante condensator van de piëzo-elektrische vibrator.

Frequentieconstante N

Voor een piëzo-elektrische vibrator zijn de waarschijnlijkheid van de resonantiefrequentie en de lengte van de trillingsrichting van de vibrator constant, dat wil zeggen de frequentieconstante. N=fr×l waarbij: fr de resonantiefrequentie van de piëzo-elektrische vibrator is; en l is de lengte van de trillingsrichting van de piëzo-elektrische keramische ringtransducers . Radiale trilling van dunne schijf: Np=fr×D (D is de diameter van de schijf) Strektrilling dunne plaatdikte: Nt=fr×t (t is de dikte van de dunne plaat) Trilling slanke staaf K33: N33=fr×l(l Voor de lengte van de staaf) Trilling dunne plaat K15: N15 = fr × lt (lt is de dikte van de dunne plaat)

Bepaling van de belangrijkste parameters van piëzo-elektrische keramische materialen. De bepaling van materiaalparameters Kp, Qm, d33, ε33 en tgδ vereist de radiale trillingsmodus van dunne schijven. De diameter van de dunne schijven moet veel groter zijn dan de dikte, en de verhouding is groter dan 10. De polarisatierichting is evenwijdig aan de dikterichting, het elektrodeoppervlak staat loodrecht op de dikterichting en de plaat heeft een uniforme cirkelvorm. Als de Δf-waarde van de dunne wafer klein is, kan deze direct worden berekend met de volgende formule: wanneer ζ=0,27, Kp2≌2,51Δf/fs. Wanneer ζ=0,30, Kp2≌2,53Δf/fs, wanneer ζ=0,36, Kp≌2,55Δf /fs Qm=1/4ΠR1CΔf×1012 ε33=4Ctlt/ΠΦ. Ct is de laagfrequente capaciteit (Fara) van de dunne wafer, die kan worden gemeten door de condensatorbrug met een frequentie van 1KC. Het is de dikte van de dunne wafer (meter), Φ is de diameter van de dunne wafer (meter), en ε33 is het vrije medium. Elektrische constante (Fara / m). De tgδ wordt gemeten door een condensatorbrug of een universele brug. D33 werd gemeten met behulp van een quasi-statische tester.