Nyheter

Du er her: Hjem / Nyheter / Grunnleggende om piezoelektrisk keramikk / Bøyevibrasjonsmodus for piezoelektrisk keramikkvibrator

Bøyevibrasjonsmodus for piezoelektrisk keramikkvibrator

Visninger: 13 Forfatter: Nettstedredaktør Publiseringstid: 30-10-2018 Opprinnelse: nettsted

Spørre

Hvis to tykke PZT5-materiale piezoplater med samme tykkelse og polariserte elektroder bindes sammen, når et eksternt påført spennende elektrisk felt kan forlenge en av arkene og det andre stykket forkortes, kan bøyningsvibrasjoner genereres. For arkene som er bundet i motsatte polarisasjonsretninger, er strømmen koblet i serie, og arkene som er bundet i samme polarisasjonsretning er koblet parallelt med strømkilden. Når den øvre elektroden til den påførte spenningen er positiv og den nedre elektroden er negativ, er det påførte elektriske feltet til det øvre arket motsatt av polarisasjonsretningen, arket er forlenget, polarisasjonsretningen til det nedre arket er den samme som retningen til det påførte elektriske feltet, og arket er forkortet for å produsere en konveks buet form; Deretter produseres en konkav kurve. Når et vekslende elektrisk felt påføres, genereres bøyningsvibrasjoner.

Når bøying vibrasjon av den øvre delen skal forlenges (forkortes), den nedre delen av ledninger piezokeramiske skiver er forkortet (forlenget), og det må være en overflate som verken er forlenget eller forkortet i midten. For et ark med samme tykkelse er denne siden bindingsflaten. På limoverflaten strekker og forkortes ikke, det er to punkter a og b som forblir stasjonære under vibrasjon. Disse to punktene kalles noder. I de to selvklebende arkene eksiterer det elektriske feltet bare en av dem for å generere bøyningsvibrasjoner. Tilsvarende, hvis to piezoelektriske keramiske plater er bundet til en tynn metallplate, eller en piezokeramisk plate er bundet til en tynn metallplate, kan bøyevibrasjoner genereres.

Forholdet mellom resonansfrekvensen til vibrasjonsmodusen for tykkelsesbøyning og lengden på filmen og den totale tykkelsen på det bundne arket er:

DGIF680@5@E}%`J4Y5(4I8V

Her er frekvenskonstanten, som er koeffisienten relatert til bølgetallet, y er Youngs modul, og ρ er den piezokeramiske tettheten. Den relative båndbredden til bøyningsvibrasjonen til strimmeltykkelsen er 0,25-3 %, og det gjeldende frekvensområdet er 500 Hz til 20 kHz. Størrelsen på slike vibratorer er generelt: l=(6~10)w, w≥3,5t.

For det andre, vibrasjonsmodus for bøyning av stripebredde:

Ved å dele elektroden, et enkelt keramisk stykke av piezoelektrisk ultralydtransduser kan utsettes for bøyningsvibrasjon i bredderetningen (eller en bøyningsvibrasjonsmodus), og elektroden er delt i to deler langs senterlinjen til elektrodene på de to sidene av det lange stykket av keramikkstykket, som tilsvarer to piezoelektriske ultralydkeramiske plater er bundet sammen. Hvis et vekslende elektrisk felt påføres de delte elektrodeparene, kan bøyningsvibrasjoner i bredderetningen genereres. Siden overflateelektroden til ett piezokeramisk stykke er delt inn i to par elektroder, er det to måter å stimulere bøyevibrasjonen på:

95I]80[3B{WM5I@@Z%XU@B8

Resonansfrekvens for vibrasjonsmodus for bøying med lang stripebredde:

IOVEF4%YOEEQG@5XG8))KJ

w er bredden på det keramiske arket; l er lengden på det keramiske arket; y er Youngs modul; k er bølgetallet; ρ er tettheten til keramikken.

For det tredje, tykkelsen på vibrasjonsmodus for diskbøyning:

Hvis de to skivene i radiell vibrasjonsmodus bindes sammen og polariseres og eksiteres på samme måte som de lange strimlene, oppnås tykkelsesvibrasjonen til skiven. Resonansfrekvensen til denne bøyevibrasjonen er

UOX6UZ0YA59H5T]$7FA6HPK

Tykkelsesskjærvibrasjonsmodus:

Tykkelsesskjærvibrasjonsmodusen til ultrasonisk piezoelektrisk skiveoppfanger er karakterisert ved at elektrodeflatene er parallelle med polarisasjonsretningen. Under påvirkning av et vekslende elektrisk felt produserer det piezokeramiske arket en tykkelsesskjærvibrasjon. Denne vibrasjonen er den relative glidedeformasjonen langs lengde- og tykkelsesretningene til de to motstående overflatene til det piezoelektriske legemet parallelt med polarisasjonsretningen. Partikkelen forskyves langs lengde- og tykkelsesretningene, mens bølgen forplanter seg langs tykkelsen. Resonansfrekvensen til tykkelsesskjærvibrasjonsmodusen er

[Q}JJ{]RD$D2@(]XEO{9I7

felle vibrasjonsmodus:

Når elektrodearealet til de piezoelektriske skivene av piezokeramiske materialer er lite i forhold til arealet til det keramiske arket, kan et riktig elektrodeområde og dens metallmassebelastning forårsake et såkalt fangefenomen. Etter at fellen oppstår, er eksitasjonsenergien begrenset under punktelektroden og avtar eksponentielt rundt. På dette tidspunktet danner punktelektrodeområdet og den nærliggende kanten et uavhengig vibrasjonssystem. Fangstvibrasjonen er faktisk en tykkelsesstrekkvibrasjon. Siden elektroden til denne vibratoren er liten, kalles den også en punktvibrator eller en punktelektrodevibrator. Den grunnleggende resonansfrekvensen til denne oscillatoren er

O%RR@5}R[Y0JG_2Y$TI]Z5