Эквивалентная схема сочетания вибрации пьезоэлектрического керамического дисциллятора диска

Пьезоэлектрические керамические резонаторы имеют широкий спектр применений во многих областях, таких как ультразвуковые преобразователи, керамические фильтры, пьезоэлектрические акселерометры и керамические громкоговорители. В традиционной теории анализа и тестирования пьезоэлектрических керамических резонаторов (включая международный стандарт измерения пьезоэлектрического кристалла в гневе), в основном предполагается, что вибрация вибратора является одномерной, поэтому геометрия вибратора ограничена. Это как тонкий диск или стройная рука. Тем не менее, фактическая геометрия вибратора ограничена, и ее вибрация является многомерной связанной вибрацией, особенно когда геометрия вибратора не соответствует требованиям одномерной теории. Одномерная теория больше не будет применяться, и должны быть разработаны новые теории. Что касается многомерной сопряженной вибрации пьезоэлектрического вибратора конечного размера, аналитическое решение трудно получить. Благодаря быстрой разработке численной вычислительной технологии и электронных компьютерных технологий, числовой метод широко использовался в анализе сопряженной вибрации вибратора, но количество расчетов велика, а анализ обработки и результата данных является громоздким. Метод эквивалентной схемы (такой как эквивалентная схема масона) широко использовался в теории одномерного анализа одномодевых осцилляторов. Он имеет преимущества очевидного физического значения и простого анализа. На основеПодводная пьезовая трубкаи уравнения движения пьезоэлектрических керамических осцилляторов, связанная вибрация вибратора анализируется при условии пренебрежения напряжением сдвига и деформации вибратора. Получается эквивалентная схема и резонансная частотная уравнение связанной вибрации. По сравнению с численным методом его анализ и расчет довольно просты. По сравнению с одномерной теорией вся теория не очень сложна, но она может лучше описать характеристики сопряженной вибрации вибратора, и полученные результаты хорошо согласуются со значениями измерения.

2 Анализ эквивалентной схемы пьезоэлектрического вибратора

Пьезоэлектрический керамический диск, его радиус и толщина являются соответственно верхним и нижним конечным грани, которые покрыты электрической энтальпией, толщина осевой дейтерией, а напряжение возбуждения добавляется в направлении толщины во время работы. Поскольку направление риса параллельно направлению напряжения возбуждения, вибрация вибратора в основном является растягивающей вибрацией, а сдвиг можно игнорировать. В случае осесимметричной вибрации, следующие формыпьезой керамическая трубаи уравнения движения доступны. Эквивалентный коэффициент электромеханической связи радиальной вибрации и осевой вибрации вибратора связи является радиальным и продольным коэффициентом электромеханической связи идеального вибратора. Когда вибратор находится в резонансе, общее допуск имеет тенденцию быть бесконечным. Резонансная частота вибрации сочетания пьезоэлектрического керамического диска, когда материал, геометрический размер и режим вибрации вибратора (первый корень вышеуказанного уравнения принимается на фундаментальной частоте), можно получить механический механизм вибратора. Коэффициент связи и резонансная частота, вышеуказанное уравнение является трансцендентным уравнением, и его аналитическое решение трудно найти, и необходимо использовать числовой метод. Через решение вышеуказанного уравнения можно увидеть из фактической вибрации вибратора, что два набора решений соответствуют двум модам вибрации вибрирующего диска сопряженной пластины, режима вибрации оси Ланга и радиальной вибрации режим и полученный вибратор радиальные и осевые резонансные частотыПьезоэлектрический керамический преобразовательsотличаются от одномерной теоретической резонансной частоты генератора одного и того же размера. Процесс вывода учитывает связь между режимами вибрации. Кроме того, когда размер вибратора удовлетворяет определенным условиям, например, радиус вибратора сильно отличается от толщины, а две частоты (печатные радиальные и толщинные резонансные частоты), полученные по частоте Режим вибрации вибратора может быть проигнорирован. Взаимная связь между ними рассматривается как вибрация одного режима. И наоборот, если размер вибратора не удовлетворяет вышеуказанным условиям, две частоты, полученные по частотным уравнению, относительно близки, а вибрация вибратора более сложна. В настоящее время одномерная теория больше не будет применима, и метод анализа в этой статье должен быть использован. Анкет Короче говоря, вибрация любого фактического вибратора является многомодами и имеет несколько резонансных частот. Однако, когда размер вибратора соответствует определенным условиям, он может быть аппроксимирован как один режим, то есть вибратор в одиночном режиме, обсуждаемый в традиционной теории, представляет собой только приблизительный режим вибрации реального вибратора. При нормальных обстоятельствах вибрация любого фактического вибратора является связанной вибрацией. Кроме того, из приведенного выше анализа мы видим, что единый режим вибрации идеального генератора может быть непосредственно получен из теории этой статьи.