Пьезоэлектрические преобразователи - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Пьезоэлектрические преобразователи, слайд №1

Пьезоэлектрические преобразователи, слайд №2

Пьезоэлектрические преобразователи, слайд №3

Пьезоэлектрические преобразователи, слайд №4

Пьезоэлектрические преобразователи, слайд №5

Пьезоэлектрические преобразователи, слайд №6

Пьезоэлектрические преобразователи, слайд №7

Пьезоэлектрические преобразователи, слайд №8

Пьезоэлектрические преобразователи, слайд №9

Пьезоэлектрические преобразователи, слайд №10

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Пьезоэлектрические преобразователи. Доклад-сообщение содержит 10 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Лекция №11 Пьезоэлектрические преобразователи Метод электромеханических аналогий отражают физическое соответствие процессов в механической системе и эквивалентной ей электрической цепи и служит основой для построения эквивалентных схем преобразователей. Сравним дифференциальное уравнение, описывающее электрическое напряжение в контуре , и уравнение механической колебательной системы (механического осциллятора). Первое уравнение имеет вид: где – электрическое сопротивление, индуктивность и емкость элементов электрического колебательного контура, соединенных последовательно.

Слайд 2

Описание слайда:

Пьезоэлектрические преобразователи Второе уравнение для механического осциллятора часто записывают в виде: Здесь масса колебательной системы; механическое сопротивление, отражающее потери на трение; гибкость (податливость) механической системы; колебательная скорость под действием силы . Очевидно, оба уравнения записываются совершенно одинаково, и с математической точки зрения нет никакой разницы между электрической и механической системами. Уравнение для механической колебательной системы легко получить из первого уравнения , заменив электрические величины на .

Слайд 3

Описание слайда:

Пьезоэлектрические преобразователи Введем первую систему электромеханических аналогий «сила – напряжение, колебательная скорость – ток », и составим следующую схему взаимных аналогов: Получаем, что инерционное сопротивление должно равняться индуктивному сопротивлению: упругое сопротивление – емкостному: а механический импеданс – электрическому импедансу: Используя систему аналогий, можно электромеханическую систему представить в виде эквивалентной электрической схемы, процедура расчета которой значительно проще.

Слайд 4

Описание слайда:

Пьезоэлектрические преобразователи Эквивалентная схема пьезопреобразователя, описывающая продольные или толщинные колебания пьезодатчика в виде стержня или пластины и справедливая в широком интервале частот, может быть представлена в виде шестиполюсника (так называемая схема Редвуда):

Слайд 5

Описание слайда:

Пьезоэлектрические преобразователи Значения параметров схемы для пластины из пьезокерамики ЦТС, колеблющейся по толщине, равны: Здесь собственная емкость пластины толщиной и площадью ; характеристический импеданс датчика; плотность материала датчика; скорость продольной волны, определяемая константой упругости и плотностью материала ; коэффициент трансформации; пьезоэлектрическая константа.

Слайд 6

Описание слайда:

Пьезоэлектрические преобразователи На частотах, близких к резонансным, эквивалентная схема пьезопреобразователя может быть приведена к виду: В этой схеме электрический импеданс преобразователя представлен в виде собственной емкости пьезопластины и сопротивления диэлектрических потерь , влиянием которого обычно можно пренебречь. Параметр характеризует потери энергии на излучение в окружающую среду и трение (сопротивление потерь), а параметры отражают влияние массы преобразователя и его упругой податливости (гибкости) на характер колебаний.

Слайд 7

Описание слайда:

Пьезоэлектрические преобразователи Вблизи одной из резонансных частот ненагруженный пьезоэлектрический преобразователь можно представить в виде двухполюсника, полученного из эквивалентной схемы шестиполюсника, замыканием накоротко обеих пар механических клемм. Используя эту схему, можно измерить собственную электрическую емкость датчика и частоты последовательного и параллельного резонансов цепи: и рассчитать пьезоэлектрические константы и коэффициент электромеханической связи.

Слайд 8

Описание слайда:

Пьезоэлектрические преобразователи Пьезоэлектрические устройство для измерения давлений, усилий и ускорений конструктивно представляет собой корпус, в котором находится пьезоэлектрический преобразователь. Последний состоит из пьезоэлемента и мембраны, воспринимающей внешнее силовое воздействие и выполяющей функцию протектора, защищающего пьезоэлемент от износа. Наружный электрод пьезоэлемента заземляется, а внутренний (сигнальный) изолируется относительно корпуса. Сигнал с помощью экранированного кабеля подается на вход усилителя с большим входным сопротивлением и после усиления регистрируется электронным вольтметром. Эквивалентная схема преобразователя на частотах значительно ниже низшей резонансной частоты пьезоэлемента представляет собой источник заряда, нагруженный на параллельную цепь.

Слайд 9

Описание слайда:

Пьезоэлектрические преобразователи Определим величину сигнала на входе усилителя при воздействии на датчик переменной силы частотой : . Учитывая, что электрическая индукция, характеризующая плотность распределения зарядов в пьезоэлементе, связана с величиной механического напряжения соотношением: , определим величину заряда, генерируемого датчиком при воздействии силы: Величина тока, протекающего в цепи при воздействии силы равна: Отсюда:

Слайд 10

Описание слайда:

Пьезоэлектрические преобразователи Амплитудно-частотной характеристикой пьезопреобразователя или его коэффициентом передачи «напряжение–сила» является отношение: Так как амплитуда напряжения на входе усилителя есть функция частоты: то она не будет зависеть от частоты только при сравнительно высоких частотах: . Для расширения частотного диапазона измеряемой величины в область низких частот, очевидно, следует увеличить постоянную времени цепи . Так как выходное напряжение пьезодатчика зависит от емкости входной цепи, при указании его чувствительности по напряжению следует указывать емкость, соответствующую этой чувствительности.

Теги Пьезоэлектрические преобразователи

Похожие презентации