新型扭轉(zhuǎn)振動(dòng)壓電陶瓷超聲換能器

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隨著電子產(chǎn)品尤其是移動(dòng)通信、個(gè)人計(jì)算機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等向輕小薄和多功能化方向發(fā)展，以及一些電子裝備如雷達(dá)、靜電復(fù)印機(jī)等要求超高壓供電的需要，壓電陶瓷變壓器等這一類適應(yīng)其結(jié)構(gòu)與性能要求的電子元件進(jìn)一步受到人們關(guān)注。本文主要論述壓電陶瓷變壓器的基本概念、工作原理、種類及其主要特點(diǎn)，介紹壓電陶瓷變壓器的一些應(yīng)用與其相關(guān)技術(shù)特點(diǎn)。文章還將壓電陶瓷變壓器與電磁式變壓器作了性能、特點(diǎn)等等的優(yōu)劣比較。

武漢理工大學(xué) 碩士學(xué)位論文 壓電陶瓷在超聲波電機(jī)中的應(yīng)用研究 姓名：鄭惠清 申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士 專業(yè)：材料學(xué) 指導(dǎo)教師：周靜 20100401 壓電陶瓷在超聲波電機(jī)中的應(yīng)用研究 作者：鄭惠清 學(xué)位授予單位：武漢理工大學(xué) 本文鏈接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/thesis_y1680468.aspx 授權(quán)使用：江蘇大學(xué)圖書館(wfhyjs04)，授權(quán)號(hào)：125943f0-6328-46b2-9e01-9e2e00e11140 下載時(shí)間：2010年11月14日

應(yīng)用平面應(yīng)變和三維壓電彈性力學(xué)理論,對(duì)徑向極化厚壁壓電陶瓷圓管徑向振動(dòng)特性進(jìn)行研究.利用分離變量法,求解振子徑向位移函數(shù)的微分方程,得到了位移函數(shù)精確解.推導(dǎo)出其機(jī)電類比等效電路,得出其等效電阻抗.在此基礎(chǔ)上,推出振子共振反共振頻率方程,得到了振子的阻抗特性曲線,探討了振子的共振反共振頻率和有效機(jī)電耦合系數(shù)與其幾何尺寸之間的依賴關(guān)系.利用數(shù)值法得到了不同幾何尺寸圓管振子的共振反共振頻率,結(jié)果與數(shù)值分析一致.通過(guò)對(duì)兩個(gè)壓電圓管振子諧振頻率的理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)測(cè)試,表明了理論的準(zhǔn)確性與精確性,這為壓電陶瓷復(fù)合管換能器的理論研究及設(shè)計(jì)提供了依據(jù).

對(duì)徑向極化厚壁壓電陶瓷細(xì)長(zhǎng)管進(jìn)行了研究,利用解析法得出了其諧振和反諧振頻率方程,并用有限元法分析了徑向振動(dòng)模態(tài),通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)理論結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。由于厚壁理論是徑向極化模型的一般情況,所以它的應(yīng)用范圍更廣泛,對(duì)于薄膜和薄殼模型同樣適用,且誤差更小。

壓電陶瓷片是一種電子發(fā)音元件，以鋯鈦酸鉛壓電陶瓷材料制成?；趬弘娦?yīng)原理，當(dāng)在兩片 電極上面接通交流音頻信號(hào)時(shí)，壓電片會(huì)根據(jù)信號(hào)的大小頻率發(fā)生震動(dòng)而產(chǎn)生相應(yīng)的聲音來(lái)。壓電 陶瓷片由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單造價(jià)低廉，被廣泛的應(yīng)用于電子電器方面如：玩具，發(fā)音電子表，電子儀器， 電子鐘表，定時(shí)器等方面。 目錄 壓電陶瓷片的原理及特性 壓電陶瓷片的驅(qū)動(dòng) 壓電陶瓷片的測(cè)試方法 壓電陶瓷片的應(yīng)用 壓電陶瓷片的原理及特性 壓電效應(yīng)具有可逆性：若在壓電陶瓷片上施以音頻電壓，就能產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，發(fā)出 聲響；反之，壓電陶瓷片受到機(jī)械振動(dòng)(或壓力)時(shí)，片上就產(chǎn)生一定數(shù)量的電荷q，從 電極上可輸出電壓信號(hào)。 目前比較常見(jiàn)的鍺鈦酸鉛壓電陶瓷片(pzt)，是用鋯、鈦、鉛的氧化物配制后燒結(jié) 而成的。鑒于人耳對(duì)頻率約為3khz的音響最敏感，所以通常將壓電陶瓷片的諧振頻 率f0設(shè)計(jì)在3khz左

壓電陶瓷片的原理及特性 壓電效應(yīng)具有可逆性：若在壓電陶瓷片上施以音頻電壓，就能產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，發(fā) 出聲響；反之，壓電陶瓷片受到機(jī)械振動(dòng)(或壓力)時(shí)，片上就產(chǎn)生一定數(shù)量的電 荷q，從電極上可輸出電壓信號(hào)。 目前比較常見(jiàn)的鍺鈦酸鉛壓電陶瓷片(pzt)，是用鋯、鈦、鉛的氧化物配制 后燒結(jié)而成的。鑒于人耳對(duì)頻率約為3khz的音響最敏感，所以通常將壓電陶瓷 片的諧振頻率f0設(shè)計(jì)在3khz左右?？紤]到在低頻下工作，僅用一片壓電陶瓷 片難以滿足頻率要求，—般采用雙膜片結(jié)構(gòu)，其外形與符號(hào)如圖1所示。它是把 直徑為d的壓電陶瓷片與直徑為d的金屬振動(dòng)片復(fù)合而成的。d一般為 15~40mm，復(fù)合振動(dòng)片的總厚度為h。 當(dāng)壓電材料—定時(shí)，諧振頻率與h成正比，與(d/2)2成反比。諧振頻率fo 與復(fù)合振動(dòng)片的直徑d呈指數(shù)關(guān)系，如圖2(a)所示。顯然d愈大

國(guó)內(nèi)壓電陶瓷主要生產(chǎn)廠家

壓電陶瓷片用作把電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槁曇?；駐極體話筒用作接收聲音轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。 制作聲控開(kāi)關(guān)應(yīng)該使用駐極體話筒，型號(hào)不受限制。 另外，家用ok那種話筒一般是動(dòng)圈式，體積較大、阻抗小于駐極體話筒。 cz25437-0038-0001]一種以ni-cu膜為基底的壓電陶瓷頻率元器件芯片 [摘要]本實(shí)用新型公開(kāi)了一種以ni-cu膜為基底的壓電陶瓷頻率元器件芯片，包括陶瓷基 片，ni-cu膜、ag膜，其主要特征在于陶瓷基片鍍ni-cu膜基底后再鍍ag膜而成。本實(shí)用 新型的優(yōu)點(diǎn)是鍍膜質(zhì)量高，附著力強(qiáng)，能適應(yīng)無(wú)鉛焊接工藝要求，產(chǎn)品能滿足含鉛元器件限 制國(guó)家安全環(huán)保要求。 [cz25437-0015-0002]以壓電材料片為壓力傳感元件的陶瓷電熱塞點(diǎn)火裝置 [摘要]以壓電材料片為壓力傳感元件的陶瓷電熱塞點(diǎn)火裝置，屬于內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火塞技術(shù)領(lǐng)域。 所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種從

壓電陶瓷賈卡工藝指導(dǎo)書

壓電陶瓷片的原理及特性 壓電效應(yīng)具有可逆性：若在壓電陶瓷片上施以音頻電壓，就能產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，發(fā) 出聲響；反之，壓電陶瓷片受到機(jī)械振動(dòng)(或壓力)時(shí)，片上就產(chǎn)生一定數(shù)量的電 荷q，從電極上可輸出電壓信號(hào)。 目前比較常見(jiàn)的鍺鈦酸鉛壓電陶瓷片(pzt)，是用鋯、鈦、鉛的氧化物配制 后燒結(jié)而成的。鑒于人耳對(duì)頻率約為3khz的音響最敏感，所以通常將壓電陶瓷 片的諧振頻率f0設(shè)計(jì)在3khz左右?？紤]到在低頻下工作，僅用一片壓電陶瓷 片難以滿足頻率要求，—般采用雙膜片結(jié)構(gòu)，其外形與符號(hào)如圖1所示。它是把 直徑為d的壓電陶瓷片與直徑為d的金屬振動(dòng)片復(fù)合而成的。d一般為 15~40mm，復(fù)合振動(dòng)片的總厚度為h。 當(dāng)壓電材料—定時(shí)，諧振頻率與h成正比，與(d/2)2成反比。諧振頻率fo 與復(fù)合振動(dòng)片的直徑d呈指數(shù)關(guān)系，如圖2(a)所示。顯然d愈大

常用壓電陶瓷片性能參數(shù)

實(shí)驗(yàn)十一干涉法測(cè)量壓電陶瓷特性 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握激光測(cè)長(zhǎng)儀的基本工作原理。 2.掌握搭設(shè)激光光路基本方法與技巧。 3.學(xué)會(huì)用干涉方法測(cè)量微小位移。 二、實(shí)驗(yàn)原理 測(cè)量位移是邁克爾遜干涉儀的典型應(yīng)用，測(cè)量原理如圖11—1所示: 圖11－1 由ne—ne激光器發(fā)出的光經(jīng)分光鏡g后，光束被分成兩路，反射光射向參考鏡m1（固定），透射光射向測(cè) 鏡m2 （可移動(dòng)），兩路光分別經(jīng)m1、m2反射后，在分光鏡處會(huì)合，在接受屏p處產(chǎn)生干涉條紋，通過(guò)給壓電陶瓷 電壓使m2 的移動(dòng)，干涉條紋發(fā)生變化，由于干涉條紋明暗變化一次，相當(dāng)于測(cè)量鏡m2移動(dòng)了入/2，若條紋變化n次， 位移l由下 式確定： l=n?入/2（11 1） 所以通過(guò)測(cè)出條紋的變化數(shù)就可計(jì)算出位移量，這就是激光測(cè)長(zhǎng)儀的基本原理。 三、實(shí)驗(yàn)儀器

noliacproducts index general2 actuators,linear2 cmap4 cmar5 scmap6 scmar7 actuators,bending9 cmbp10 cmbr11 customproducts12 piezotechnologycourse14 materials16 noliacstandardproducts general noliachasdevelopedarangeof ground-breakingproductsbased uponmorethantenyearsofresearch &developmentandinnovationin multilayerpiezoelectricceramics. noliac’spion

探討壓電陶瓷片的逆壓電效應(yīng),對(duì)壓電陶瓷片的受力和ansys有限元進(jìn)行著重分析,詳細(xì)介紹多級(jí)式壓電陶瓷選針器的的原理以及編織過(guò)程。文中所研究的電腦提花圓緯機(jī)的選針機(jī)構(gòu)利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng),將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,經(jīng)主控制系統(tǒng)輸出脈沖信號(hào),再經(jīng)選針器驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)壓電陶瓷片產(chǎn)生撓度變形并產(chǎn)生彎矩,從而實(shí)現(xiàn)提花選針。

針對(duì)未封裝的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器不能承受剪切力、使用時(shí)極易損壞,封裝的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器價(jià)格昂貴等問(wèn)題,研制了一種彈性套筒作為未封裝壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的保護(hù)裝置。根據(jù)彈性力學(xué)原理,對(duì)圓柱體套筒進(jìn)行局部切割,形成彈性元件,產(chǎn)生彈性變形。改變彈性套筒的結(jié)構(gòu)參數(shù),可以優(yōu)化其設(shè)計(jì)。建立了彈性套筒的驅(qū)動(dòng)力模型。進(jìn)行了加裝彈性套筒的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器位移特性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該裝置不影響壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的使用性能,可以保護(hù)驅(qū)動(dòng)器,而且加工簡(jiǎn)單,具有很好的實(shí)用價(jià)值。

利用等效彈性法分析了矩形壓電陶瓷振子的二維耦合振動(dòng),通過(guò)引入等效彈性常數(shù)和二維耦合系數(shù)得出矩形壓電陶瓷振子的共振頻率方程和耦合系數(shù)方程,探討了耦合系數(shù)、共振頻率與壓電振子寬長(zhǎng)比的依賴關(guān)系。利用數(shù)值法對(duì)壓電振子的振動(dòng)特性進(jìn)行了模擬及仿真,并與解析結(jié)果進(jìn)行了比較,二者吻合較好。最后用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果有很好的一致性。

根據(jù)仿真設(shè)計(jì)和計(jì)算結(jié)果,制備了懸臂梁結(jié)構(gòu)壓電陶瓷復(fù)合材料,并考察了其振動(dòng)發(fā)電性能。對(duì)復(fù)合材料的內(nèi)外阻抗進(jìn)行匹配,獲得了最大的功率輸出并在最佳阻抗匹配條件下,研究了振動(dòng)發(fā)電性能與激勵(lì)振幅和頻率的關(guān)系。研究結(jié)果表明,壓電復(fù)合材料的振動(dòng)發(fā)電功率隨著激勵(lì)振幅的增大呈二階增大,隨著激勵(lì)頻率的增大呈線性增大。

根據(jù)仿真設(shè)計(jì)和計(jì)算結(jié)果,制備了懸臂梁結(jié)構(gòu)壓電陶瓷復(fù)合材料,并考察了其振動(dòng)發(fā)電性能。對(duì)復(fù)合材料的內(nèi)外阻抗進(jìn)行匹配,獲得了最大的功率輸出并在最佳阻抗匹配條件下,研究了振動(dòng)發(fā)電性能與激勵(lì)振幅和頻率的關(guān)系。研究結(jié)果表明,壓電復(fù)合材料的振動(dòng)發(fā)電功率隨著激勵(lì)振幅的增大呈二階增大,隨著激勵(lì)頻率的增大呈線性增大。

目的通過(guò)對(duì)磁伸縮潔牙機(jī)(邦沃牙周根管治療儀)與壓電陶瓷潔牙機(jī)(啄木鳥)的比較,為潔牙機(jī)的臨床應(yīng)用提供參考。方法1將因牙周炎拔除的離體牙64顆,分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組各32顆。實(shí)驗(yàn)組用磁伸縮潔牙機(jī),對(duì)照組用壓電陶瓷潔牙機(jī),分別進(jìn)行潔治,并用秒表計(jì)時(shí)器計(jì)算清潔干凈所用時(shí)間;2隨機(jī)抽取實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組潔治完成的立離體牙各一顆進(jìn)行電子顯微鏡掃描;3隨機(jī)抽取在該科就診的牙周病患者,分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,每組32名,治療組用磁伸縮潔牙機(jī)潔治,對(duì)照組用壓電陶瓷潔牙機(jī)潔治,并用秒表計(jì)時(shí)器計(jì)算所用時(shí)間,同時(shí)問(wèn)卷調(diào)查,了解病人術(shù)中及術(shù)后一周的牙本質(zhì)敏感狀況。結(jié)果1離體牙,實(shí)驗(yàn)組32顆用時(shí)88min11s;對(duì)照組32顆用時(shí)112min48s;2實(shí)驗(yàn)組離體牙表面光潔度優(yōu)于對(duì)照組;3臨床潔治實(shí)驗(yàn)組平均用時(shí)57min.對(duì)照組平均用時(shí)87min。術(shù)中及術(shù)后一周自覺(jué)酸痛癥狀者實(shí)驗(yàn)組少于對(duì)照組。結(jié)論磁伸縮潔牙機(jī)潔治效率、舒適度和牙面的光潔度均優(yōu)于壓電陶瓷潔牙機(jī)。

電力支柱瓷絕緣子超聲波檢測(cè)對(duì)預(yù)防和檢測(cè)絕緣子裂紋和斷裂起到重要作用,換能器是超聲波檢測(cè)的基礎(chǔ)元件,而換能器的核心部件是壓電陶瓷晶片,其性能直接影響到檢測(cè)結(jié)果。該文研究針對(duì)有限元法和傳統(tǒng)解析法在壓電陶瓷晶片特性分析中的不足,采用ansys有限元分析軟件對(duì)壓電陶瓷鋯鈦酸鋁(pzt)晶片進(jìn)行特性分析,基于ansys的電-結(jié)構(gòu)耦合場(chǎng)模型,對(duì)超聲波換能器的矩形壓電晶片進(jìn)行靜態(tài)、模態(tài)、諧響應(yīng)和瞬態(tài)分析。通過(guò)模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析可得到晶片的一階縱向振動(dòng)和二階彎曲振動(dòng)的固有頻率、振型及頻率位移響應(yīng)及影響因素等信息,研究結(jié)果對(duì)提高超聲輻射功率及超聲換能器的性能有一定的理論指導(dǎo)和工程應(yīng)用價(jià)值。