Режим вібрації п'єзоелектричного керамічного вібратора

П'єзоелектричні керамічні вібратори мають широкий спектр застосування. П'єзоелектричні керамічні трансформатори і п'єзоелектричні керамічні фільтри обробляються або поєднуються певним чином п'єзоелектричними вібраторами. Параметри П'єзоелектричний керамічний перетворювач значною мірою залежить від вібрації п'єзоелектричних вібраторів. режим. Режими вібрації вібратора поділяються на: телескопічну вібрацію, вібрацію на згин, вібрацію на зсув і режим телескопічної вібрації. Звичайний режим вібрації розтягування п’єзоелектричного керамічного вібратора далі поділяється на режим вібрації поздовжнього розтягування, режим радіальної вібрації та режим вібрації у напрямку товщини.

1. Режим вібрації розтягування тонкої довгої частини

   
       Так званий тонкий довгий шматок означає, що довжина l Параметр матеріалу PZT набагато більший за ширину w і товщину t, а ширина w набагато більша за товщину t. Обидва кінці керамічної деталі знаходяться в стані вільної механічної вібрації. Під дією прикладеного змінного електричного поля тонкий довгий шматок створює розтягуючі коливання вздовж напрямку. Завдяки вібрації напрямок вібрації кожної точки в аркуші збігається з напрямком поширення, тому вібраційна хвиля є поздовжньою хвилею, а амплітуда центральної точки плівки дорівнює нулю, а амплітуда обох кінців є найбільшою. Плівка по всій довжині вміщує лише основну та половинну довжини хвиль. Основна резонансна частота:

Режим радіальних коливань тонкого диска.

Тонка пластина — це пластина, діаметр якої D значно перевищує товщину t п'єзокерамічний кільцевий перетворювач . Розтягуюча вібрація вздовж діаметра пластини називається модою радіальної вібрації. Напрямок поляризації паралельний напрямку товщини, а напрямок вібрації паралельний радіальному напрямку пластини. Напрямок вібрації узгоджується з напрямком поширення хвилі, а вібраційна хвиля є поздовжньою хвилею. Амплітуда центру пластини дорівнює нулю, який є вузлом хвилі, а хвильовий фронт є циліндричною поверхнею. Якщо пластину розділити кільцевим електродом, виникне обертонна вібрація високого порядку, і її частота вібрації приблизно в 2,8 рази вища, ніж у всього електрода. Керамічні п’єзоелектричні вібратори, що використовують обертоновий режим вібрації, кільце п'єзоелектричного перетворювача можна використовувати для завантаження високочастотних фільтрів.

 Режим вібрації товщини диска

Цей режим вібрації вимагає відношення діаметра D п'єзопластини до товщини t. Цей режим вібрації підходить для діапазону частот від 3 до 10 МГц і відносної смуги пропускання від 1 до 4%.