D33 Paramètre Test Dispositif Conception de céramiques piézores

Cette conception utilise un micro-ordinateur à puce unique comme circuit de contrôle et de calcul des paramètres. Le générateur de signal produit un signal de balayage de fréquence d'excitation analogique continu, qui est appliqué à la céramique piézoélectrique, qui détecte la tension et l'amplitude de courant du signal analogique, le convertit en signal numérique et l'envoie au microcontrôleur. La tension de mesure Le système actuel, les paramètres de fréquence de fréquence et de fréquence anti-résonance sont calculés pour obtenir le programme de fonction du système, y compris l'acquisition externe de données, l'acquisition du signal d'excitation, la résonance et le calcul de la fréquence anti-résonante, le calcul du paramètre D33, le traitement de l'état des défauts et Alarme, etc. Le signal d'excitation et la sortie du circuit de détection par le générateur de signal. La fréquence du signal d'excitation est de 35 à 45 kHz. FR résonnant et fréquence anti-résonante FA deTransducteur de cylindre piézocéramiquesont obtenus via le programme de balayage de fréquence. La relation entre la résistance R, l'inductance L, la capacité C et la tension et le courant peut être utilisée pour obtenir D33 de céramiques piézoélectriques selon la formule.

Diagramme structurel de la pièce de réglage de la pression. État du moteur.

Le processus de travail est le suivant une détection de pression d'unité informatique à puce unique et une sortie de signal de balayage de fréquence de réglage et un calcul de détection de fréquence de résonance, afin d'atteindre le calcul de D33. Afin d'améliorer la précision de mesure, en sélectionnant la sortie de fréquence 35 à 45 kHz par le générateur de signal pour la mesure, la conversion et l'enregistrement des données, et enfin calculer D33. Trois inconnues R, L et C dans l'équation peuvent être obtenues (principalement les paramètres C) La valeur spécifique de D33 est calculée pour obtenir la constante de déformation piézoélectrique D33.

Le circuit de test utilise la méthode de la ligne de transmission. Parce que la capacité duCéramique piézoélectriquelui-même est petit, le rapport de la capacité distribuée à la capacité CR libre du luminaire et le système de test ne doit pas être supérieur à 1/10, sinon les résultats des tests doivent être corrigés. La méthode nécessite que D33 teste les dimensions géométriques de l'échantillon comme suit: Le rapport de la longueur L à la largeur W de la feuille de céramique en forme de plaque, c'est-à-dire L / W> 5, afin d'assurer une seule longueur longitudinale de longueur longitudinale de la feuille de céramique piézo en forme de plaque dans un mode d'étirement des vibrations et d'éviter d'autres .Les interférences du mode de vibration sur les résultats du test; Sinon, les pics parasites apparaîtront dans la courbe de résonance, ce qui rend difficile la détermination de la fréquence de résonance. Densité en vrac de matériau d'échantillon connu ρ (kg / m3), CT de capacité libre (F) (y compris les valeurs totales de capacité statique et dynamique de la plaque de céramique piézo . + C₁.), Longueur l (mm), épaisseur d (mm), largeur w (mm), zone d'électrode d'échantillon s (mm²), la fréquence de résonance de la série FS (Hz) de l'échantillon est détectée en ajoutant une excitation radicale Signal, et la fréquence de résonance parallèle FP (Hz) afin de calculer la valeur D33. Dans le calcul de D33, le temps et la fréquence doivent être exacts. En raison de la mesure précise de FS et FP. Il est difficile, vous pouvez donc vous référer à la méthode de transmission du réseau en forme de V pour mesurer la fréquence de résonance maximale et la fréquence anti-résonance. Ici, FS et FP peuvent être remplacés par FR et FA.

Tester l'expérience et l'analyse

Deux groupes de l * w * d avec 5 h chacun de 20 mm x 5 mm x 1 mm et 60 mm x 5 mm x 1 mm de céramique piézoélectrique à tester ont été appliqués avec une pression donnée de 0,5 N pour les expériences de test, la correspondante D33 est obtenu en détectant et en calculant les paramètres (R, L, C) de la feuille de céramique piézoélectrique. Le signal de fréquence de test (35 ~ 45 kHz) appliqué dans le processus de détection est ajusté pour la fréquence du signal à chaque lo s, qui est (40 ± 0,5 × n) kHz. Les micro-ordinateurs monompuples échantillonnent et obtient les valeurs de courant et de tension des signaux d'excitation des différentes fréquences, et détecte et calcule R, L, C et D33.

Le calcul du test du paramètre D33 de l'échantillon à tester est comparé au test à l'aide d'un instrument de mesure du paramètre D33 standard. Les résultats montrent que la plage entre les valeurs maximales et minimales des résultats du test est stable dans une plage acceptable, et l'erreur est inférieure à 5% par rapport à la valeur obtenue par le testeur standard. Les paramètres (R, L, C) de la puce piézocéramique obtenus à partir de la détection réelle sont en bon accord avec les paramètres mesurés par l'instrument de mesure standard, qui améliore efficacement l'efficacité du test et fournit des conditions pour l'algorithme de mesure en ligne ultérieur et la conception de l'appareil .