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壓電陶瓷的動態操作使用頻率

更新時間:08-26 10:17
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壓電陶瓷片因其壓電特性、機電耦合系數等特性,已廣泛應用于科學研究、工業、國防等精密定位和控制領域,其中,壓電陶瓷的動態操作在減震和抑制、精密加工、精密檢測等方面占有相當大的比例,當咨詢壓電陶瓷時,需要動態應用的客戶通常希望使用頻率越高越好,那么,壓電陶瓷能達到什么頻率?

   如何評估壓電陶瓷的使用頻率以用于特定應用?讓我們看看:

   ( 1 )工作速率限制系統

   為了延長壓電陶瓷的使用壽命,我們建議客戶在安全功率范圍內使用壓電陶瓷。

     在動態操作下,壓電陶瓷將由于拉伸過程中的摩擦而產生熱量,過熱溫度會影響壓電陶瓷的性能,甚至導致壓電陶瓷的損壞。

   系統共振頻率系統共振頻率

   在壓電陶瓷上施加一定的負載后,系統的共振頻率會降低,因此需要在確定外部機械負載后計算系統的共振頻率。系統的共振頻率通常由公式計算所得。

   ( 2 )態動力

   在壓電陶瓷的動態運行過程中,由于壓電陶瓷的快速膨脹和收縮,會產生動態力,過大的動力會導致壓電陶瓷在膨脹和收縮過程中被拉動,這將影響它們的使用壽命,甚至直接損壞壓電陶瓷。

   因此,我們建議使用帶有一定預緊力的封裝壓電陶瓷進行動態操作,但預緊力有限,通常約為壓電陶瓷最大載荷的十分之一,對于更高頻率的動態應用,我們接受具有更大預緊力的特殊定制壓電陶瓷,原則上,動態力不應超過預緊力,以確保壓電陶瓷不受動態力產生的過大拉力的影響,從而確保壓電陶瓷的可靠性和使用壽命。

   特別是當施加外部載荷時,動力會隨著載荷的增加而大大增加,更有必要預先計算系統的動態力,以確保壓電陶瓷在安全的動態力范圍內工作。例如,封裝壓電陶瓷:系統的有效質量為1kg,工作頻率為1000 Hz,位移為4 μm,動態力大約等于正負80n。

   ( 3 )電流限制

   壓電陶瓷是電容性負載,需要足夠的電流來實現所需的頻率響應。對于一些尺寸相對較大的壓電陶瓷,靜電容量相對較大,為了使它們實現高頻振動,需要一個具有足夠電源電流的壓電陶瓷驅動電源,明天由磁芯引入的e52壓電陶瓷驅動電源的峰值電流為17a。


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