Constante piezoelétrico D33 deCerâmica piezoelétricaé um coeficiente de resposta linear que reflete o acoplamento mútuo entre a quantidade mecânica (estresse ou tensão) e a quantidade elétrica (deslocamento elétrico ou campo elétrico). Quando um estresse compressivo T3 é aplicado ao longo da direção de polarização (eixo z) da cerâmica piezoelétrica, e uma carga é gerada na superfície do eletrodo, há um relacionamento: onde D33 é uma constante piezoelétrica, e o primeiro número no pé indica a direção do campo elétrico. Ou a direção vertical da superfície do eletrodo, o segundo número refere-se ao estresse ou direção de tensão; T3 é o estresse; D3 é o deslocamento elétrico. É a constante proporcional de um meio piezoelétrico que converte energia mecânica (ou energia elétrica) em energia elétrica (ou energia mecânica), refletindo a relação entre estresse (T), tensão (s), campo elétrico (e), ou deslocamento elétrico (D). Reflete a relação de acoplamento das propriedades eletromecânicas do material e a força do efeito piezoelétrico, que leva à equação piezoelétrica. Existem quatro constantes comuns deDisco piezoelétrico de material PZT4: Dij, Gij, Eij, Hij. 2 Coeficiente de acoplamento eletromecânico KP, coeficiente de acoplamento eletromecânico K é uma quantidade física que reflete de forma abrangente a relação de acoplamento entre energia mecânica e energia elétrica da cerâmica piezoelétrica, e é um reflexo da capacidade de conversão de energia piezoelétrica-elétrica de materiais piezoelétricos. A definição de coeficiente de acoplamento eletromecânico é:
A energia mecânica de umCerâmica piezoelétrica de material PZTVibrador (um corpo cerâmico piezoelétrico com determinada forma e tamanho e coberto com um eletrodo de trabalho) está relacionado ao seu modo de forma e vibração, e diferentes modos de vibração terão coeficientes de acoplamento eletromecânicos correspondentes. Por exemplo, o coeficiente de acoplamento do modo de expansão radial da bolacha fina é KP (coeficiente de acoplamento plano); O coeficiente de acoplamento do modo de expansão do comprimento fino de longa peça é K31 (coeficiente de acoplamento transversal); O coeficiente de acoplamento do modo de expansão axial cilíndrico é K33 (coeficiente de acoplamento longitudinal) e assim por diante. É um reflexo da capacidade dos materiais piezoelétricos para realizar a conversão de energia da máquina-para-elétrica. Está relacionado com a constante constante piezoelétrica, constante dielétrica e elástica do material, e é um parâmetro relativamente abrangente. Seu valor é sempre menor que.
Fator de qualidade mecânico QM Cerâmica piezoelétrica de consumo de energia para superar o atrito interno quando estiver vibrando. O fator de qualidade mecânico QM é um parâmetro que reflete a quantidade de consumo de energia. Quanto maior o QM, o menor é o consumo de energia. A definição do fator de qualidade mecânica QM é onde o FR é a frequência ressonante doPiezo cerâmico bimorph, FA é a frequência anti-ressonante do vibrador piezoelétrico, R é a impedância mínima ZB min (resistência ressonante) na frequência ressonante, C0 é a capacitância estática do vibrador piezoelétrico, e C1 é o capacitor ressonante vibrador piezoelétrico.
Constante de frequência N.
Para um vibrador piezoelétrico, a probabilidade da frequência ressonante e a duração da direção da vibração vibradora é uma constante, isto é, a constante de freqüência. N = fr × l onde: fr é a frequência ressonante do vibrador piezoelétrico; e l é o comprimento da direção vibratória doTransdutores de anel de cerâmica piezoelétrico. Vibração radial de disco fino: np = fr × d (d é o diâmetro do disco) espessura de placas fina alongamento vibração: nt = fr × t (t é a espessura da placa fina) barra fina k33 vibração: n33 = fr l (l Para o comprimento da haste) thin Plate Shear K15 vibração: n15 = fr × lt (lt é a espessura da placa fina)
Determinação dos principais parâmetros de materiais cerâmicos piezoelétricos, a determinação dos parâmetros materiais KP, QM, D33, ε33 e TGΔ requer o modo de vibração radial de discos finos. O diâmetro dos discos finos é necessário para ser muito maior que a espessura, e a proporção é maior que 10. A direção de polarização é paralela à direção da espessura, a superfície do eletrodo é perpendicular à direção da espessura, e a folha é um uniforme forma circular. Se o valor ΔF da bolacha fina for pequeno, ele pode ser calculado diretamente pela seguinte fórmula: quando ζ = 0,27, kp2≌2.51 mf / fs. Quando ζ = 0,30, kp2≌2.53 mf / fs, quando ζ = 0,36, KP2.554 / fs qm = 1 / 4πr1cΔf × 1012 ε33 = 4ctlt / πφ. A CT é a capacitância de baixa frequência (fara) da bolacha fina, que pode ser medida pela ponte capacitor a frequência de 1kc, é a espessura da bolacha fina (metro), φ é o diâmetro da bolacha fina (metro), eε33 é o meio livre. Constante elétrica (fara / m). O TGΔ é medido por uma ponte de capacitor ou uma ponte universal. D33 foi medido usando um testador quase-estático.
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