Ştiri

Sunteți aici: Acasă / Ştiri / Bazele ceramicii piezoelectrice / Modul de vibrație de îndoire al vibratorului piezoelectric din ceramică

Modul de vibrație de îndoire al vibratorului ceramic piezoelectric

Vizualizări: 13 Autor: Editor site Ora publicării: 2018-10-30 Origine: Site

Întreba

Dacă două groase Foli de discuri piezo-discurilor din material PZT5 având aceeași grosime și electrozi polarizați sunt lipiți împreună, atunci când un câmp electric excitant aplicat extern poate alungi una dintre foi și cealaltă piesă este scurtată, se pot genera vibrații de încovoiere. Pentru foile legate în direcțiile opuse de polarizare, puterea este conectată în serie, iar foile legate în același sens de polarizare sunt conectate în paralel cu sursa de alimentare. Când electrodul superior al tensiunii aplicate este pozitiv și electrodul inferior este negativ, câmpul electric aplicat al foii superioare este opus direcției de polarizare, foaia este alungită, direcția de polarizare a foii inferioare este aceeași cu direcția câmpului electric aplicat și foaia este scurtată pentru a produce o formă curbă convexă; Apoi se produce o curbă concavă. Când se aplică un câmp electric alternativ, se generează vibrații de încovoiere.

Când vibrația de îndoire a părții superioare trebuie să fie alungită (scurtată), partea inferioară a cablarea discurilor piezoceramice este scurtată (alungită) și trebuie să existe o suprafață care să nu fie nici alungită, nici scurtată la mijloc. Pentru o foaie de aceeași grosime, această latură este suprafața de lipire. Pe suprafața adezivă nu se întinde și nu se scurtează, există două puncte a și b care rămân staționare în timpul vibrației. Aceste două puncte se numesc noduri. În cele două foi adezive, câmpul electric excită doar una dintre ele pentru a genera vibrații de îndoire. În mod similar, dacă două foi de ceramică piezoelectrică sunt legate de o foaie de metal subțire sau o foaie de ceramică piezoelectrică este legată de o foaie de metal subțire, se pot genera vibrații de încovoiere.

Relația dintre frecvența de rezonanță a modului de vibrație de îndoire a grosimii și lungimea filmului și grosimea totală a foii lipite este:

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

Aici constanta de frecvență, care este coeficientul legat de numărul de undă, y este modulul lui Young și ρ este densitatea piezo-ceramică. Lățimea de bandă relativă a vibrației de îndoire a grosimii benzii este de 0,25-3%, iar intervalul de frecvență aplicabil este de la 500 Hz la 20 kHz. Dimensiunea unor astfel de vibratoare este în general: l=(6~10)w, w≥3.5t.

În al doilea rând, modul de vibrație de îndoire lățimea benzii:

Prin împărțirea electrodului, o singură bucată ceramică de Traductorul cu ultrasunete piezoelectric poate fi supus vibrațiilor de îndoire în direcția lățimii (sau un mod de vibrație de îndoire), iar electrodul este împărțit în două părți de-a lungul liniei centrale a electrozilor celor două laturi ale piesei lungi de ceramică, ceea ce este echivalent cu două foi ceramice piezoelectrice cu ultrasunete care sunt legate între ele. Dacă se aplică un câmp electric alternativ perechilor de electrozi divizate, se poate genera vibrație de încovoiere în direcția lățimii. Deoarece electrodul de suprafață al unei piese ceramice piezo este împărțit în două perechi de electrozi, există două moduri de a excita vibrația de îndoire:

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

Frecvența de rezonanță a modului de vibrație de îndoire pe lățime lungă a benzii:

IOVEF4%YOEEQG@5XG8))KJ

w este lățimea foii ceramice; l este lungimea foii ceramice; y este modulul lui Young; k este numărul de undă; ρ este densitatea ceramicii.

În al treilea rând, grosimea modului de vibrație de îndoire a discului:

Dacă cele două plachete în modul de vibrație radială sunt legate între ele și polarizate și excitate în același mod ca benzile lungi, se obține vibrația de grosime a plachetei. Frecvența de rezonanță a acestei vibrații de încovoiere este

UOX6UZ0YA59H5T]$7FA6HPK

Mod de vibrație de forfecare a grosimii:

Modul de vibrație de forfecare a grosimii al captării cu disc piezoelectric cu ultrasunete este caracterizat prin aceea că fețele electrodului sunt paralele cu direcția de polarizare. Sub acțiunea unui câmp electric alternativ, placa piezo-ceramică produce o vibrație de forfecare în grosime. Această vibrație este deformarea relativă de alunecare de-a lungul direcțiilor de lungime și grosime a celor două suprafețe opuse ale corpului piezoelectric paralel cu direcția de polarizare. Particula este deplasată de-a lungul direcțiilor de lungime și grosime, în timp ce unda se propagă de-a lungul grosimii. Frecvența de rezonanță a modului de vibrație de forfecare a grosimii este

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

modul vibrație capcană:

Atunci când aria electrodului discurilor piezoelectrice din materiale piezoceramice este mică în raport cu aria foii ceramice, o zonă adecvată a electrodului și sarcina sa de masă metalică pot provoca așa-numitul fenomen de captare. După ce apare capcana, energia de excitație este limitată sub electrodul spot și scade exponențial în jur. În acest moment, zona electrodului punctual și marginea din apropiere formează un sistem de vibrații independent. Vibrația de captare este de fapt o vibrație de întindere a grosimii. Deoarece electrodul acestui vibrator este mic, se mai numește și vibrator punct sau vibrator cu electrod punct. Frecvența de rezonanță fundamentală a acestui oscilator este

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