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压电驱动器的谐振特性与LC电路的谐振特性类似,固用L,C,R三个要素的电路表示,其中L1为等效电感,与材料的机械性质有关,类比与压电驱动器的质量。C1为动态电容、R1为等效电阻,它与材料的机械损耗有关。C0为静态电容;在驱动信号频率较高的情况时,可以将压电陶瓷等效为一个电容来分析电路,事实上,多数应用场合都可以满足这一规律。
在不考虑介电损耗的条件下,低阻尼单一振动模式的压电振子在谐振频率附近的参数和特性用一相应的电路来表示,这个电路称为压电振子的等效电路。图中的L1为动态电感,C1为动态电容,R1为动态电阻,他们与压电振子的力学参量和机电转换系数有关,C0为与频率有关的并联电容。
在纵向长度伸缩振动模式中,激励电场平行于弹性波的传播方式,弹性刚度(或柔顺)常数与机电耦合效应相关,包含基波及高次谐波的等效电路见图(1);在基波谐振频率附近,有机械损耗时的等效电路见图(2)。
公式中:
Cs’-Cs ’——部分受夹电容;
C1、C2…Cn——动态电容;
L1、L2…Ln ——动态电感;
R1、R2…Rn ——动态电阻;
(1)包含基波及高次谐波振动,有机械损耗时试样的等效电路
(2)基波谐振频率附近,有机械损耗时试样的等效电路
公式中:
C1——动态电容;
C0——并联电容;
L1——动态电感;
R1——动态电阻;
《GB 3389.1-1982 压电陶瓷材料性能测试方法 常用名词术语》
1、推荐样品尺寸:φ(15~20)×(5~10)mm
2、试样要求:在两个主平面上被覆盖全电极,不极化
3、试样要清洁、干燥
1、检测参数:C1、C0、L1、R1
2、电场强度:≤100V、mm
3、测量范围:106~1016
检测压电陶瓷在强电场下的介电性能