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更新時間：2024.12.29
壓電陶瓷片的原理及特性 (2)

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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， 發(fā) 出聲響；反之，壓電陶瓷片受到機(jī)械振動 (或壓力 )時，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。 目前比較常見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 的金屬振動片復(fù)合而成的。 D一般為 15~40mm ，復(fù)合振動片的總厚度為 h。 當(dāng)壓電材料 —定時，諧振頻率與 h 成正比，與 (D/2)2 成反比。諧振頻率 fo 與復(fù)合振動片的直徑 D 呈指數(shù)關(guān)系，如圖 2(a)所示。顯然 D愈大

矩形壓電陶瓷振子的耦合振動

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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,通過引入等效彈性常數(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比的依賴關(guān)系。利用數(shù)值法對壓電振子的振動特性進(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。最后用實驗進(jìn)行驗證,實驗結(jié)果與仿真結(jié)果有很好的一致性。

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