Jak oszacować przemieszczenie ultradźwiękowego przetwornika piezoelektrycznego z ceramiki

Przemieszczenie ultradźwięków Przetwornik piezoelektryczny szacuje się wykorzystując odwrotny efekt piezoelektryczny, co oznacza, że ​​po przyłożeniu napięcia do ceramiki piezoelektrycznej, ceramika piezoelektryczna ulegnie odkształceniu i przemieszczeniu pod wpływem pola elektrycznego.

1. Przybliżone oszacowanie przemieszczenia
   Przemieszczenie ultradźwięków Element piezoceramiczny pod maksymalnym napięciem wytrzymywanym wynosi zwykle około 1 ‰ długości w kierunku przemieszczenia. Na przykład płyta piezoceramiczna o grubości 1 mm i maksymalnym napięciu wytrzymywanym 1000 V, maksymalnym napięciu wytrzymywanym 1000 V i maksymalnym przemieszczeniu w kierunku grubości wynoszącym w przybliżeniu 1 μm.

   
   

   
   

2. Ocena przemieszczenia ultradźwiękowej ceramiki piezoelektrycznej;
   Gdzie: u: przyłożone napięcie [v], h: wysokość ceramiki [m], e: natężenie pola elektrycznego [v/m], d: współczynnik piezoelektryczny [m/v], w: szerokość ceramiki [m].
   Z powyższego wzoru wynika, że ​​przemieszczenie ultradźwiękowego piezoelektrycznego przetwornika ceramicznego w kształcie arkusza jest związane tylko z materiałem i dostarczonym napięciem, ale w przypadku tego samego materiału, o ile przyłożone jest to samo napięcie, przemieszczenie generowane przez arkusze piezoceramiczne o różnej wysokości jest w zasadzie takie samo (pamiętaj: napięcie nie może przekroczyć maksymalnego, jakie jest w stanie wytrzymać). Zgodnie z tym wzorem obliczeniowym do oszacowania przemieszczenia można zastosować również inne kształty.

   
   

   
   

3.  Jednowarstwowa ceramika piezoelektryczna wytwarza największą amplitudę podczas pracy z częstotliwością rezonansową. Kiedy wykrywa lub wytwarza energię elektryczną, oszacuj napięcie wyjściowe. Kiedy jako czujnik stosuje się ultradźwiękowy piezoelektryczny przetwornik ceramiczny, wykorzystuje on jego dodatni efekt piezoelektryczny. Odkształca się pod wpływem siły zewnętrznej w celu wytworzenia ładunku. Wzór na teoretyczne oszacowanie napięcia wyjściowego: gdzie: d33 to stała materiałowa, f: to siła, h: to wysokość, r: to promień płytki.
   Przykładowo współczynnik materiałowy płytki NCE41-DISC-OD20-TH5 wynosi 25,5*1013. Po przyłożeniu siły 12500 N teoretycznie szacowane napięcie wynosi 5000V.

   
   

   
   

4. Wybór modelu jednowarstwowego kryształy piezoelektryczne : ultradźwiękowe piezoelektryczne arkusze ceramiczne są zwykle dostosowywane na dużą skalę, dlatego nie dostarczamy ultradźwiękowych piezoelektrycznych elementów z blachy ceramicznej jako produktów standardowych. Jednak będzie też trochę inwentarza modelowego. Zaleca się wybranie modelu z magazynu ze względu na testowanie wydajności, krótki czas dostawy i prostą kontrolę kosztów.