Análisis del principio de funcionamiento de transductores piezoeléctricos
Un transductor hecho de los efectos piezoeléctricos directos e inversos de materiales piezoeléctricos. Como su nombre lo indica, un transductor se refiere a un dispositivo que puede convertir energía.
Usualmente lo que llamamos transductores electroacústicos, el transductor que puede emitir ondas sonoras se llama transmisor; el transductor que se utiliza para recibir ondas sonoras se llama receptor. Por ejemplo, los zumbadores piezoeléctricos son transductores electroacústicos y normalmente pueden utilizarse como alarmas.
El principio del transductor cerámico piezoeléctrico es que cuando se aplica presión o tensión a la pieza cerámica, se generarán cargas de polaridad opuesta en ambos extremos de la pieza cerámica, y se generará una corriente a través del circuito. Este efecto se llama efecto piezoeléctrico.
Si se coloca un transductor hecho de esta cerámica piezoeléctrica en agua, bajo la acción de ondas sonoras, se inducirán cargas en ambos extremos del transductor, que es un receptor de ondas sonoras. Además, el efecto piezoeléctrico es reversible. Si se aplica un campo eléctrico alterno a una lámina cerámica piezoeléctrica, la lámina cerámica se volverá más delgada y gruesa de vez en cuando, mientras vibra y emite ondas sonoras. Por tanto, se resuelve el problema del transmisor ultrasónico. Información ampliada
Los transductores cerámicos piezoeléctricos constan de dos materiales: metal magnetoestrictivo y cerámica piezoeléctrica. El propósito de este artículo es diseñar transductores para mecanizado ultrasónico mecánico de alta potencia, por lo que solo se analizarán los transductores cerámicos piezoeléctricos.
Como red de transmisión de energía, los transductores cerámicos piezoeléctricos tienen problemas con la eficiencia de conversión de energía. La eficiencia de conversión está relacionada con la elección del material del transductor, la forma de vibración, la estructura del sistema de vibración mecánica (incluido el mecanismo de soporte) y la frecuencia de operación. Por lo tanto, en el diseño de transductores ultrasónicos se deben considerar varios factores, como la impedancia acústica, la respuesta de frecuencia, la adaptación de impedancia, la estructura acústica, el modo de vibración y los materiales de conversión, y cómo diseñar y coordinar estos factores para lograr la conversión electroacústica. .
Enciclopedia Baidu - Transductor piezoeléctrico