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压电陶瓷的动态操作使用频率
更新时间:08-26 10:17
浏览量:89

压电陶瓷片因其压电特性、机电耦合系数等特性,已广泛应用于科学研究、工业、国防等精密定位和控制领域,其中,压电陶瓷的动态操作在减震和抑制、精密加工、精密检测等方面占有相当大的比例,当咨询压电陶瓷时,需要动态应用的客户通常希望使用频率越高越好,那么,压电陶瓷能达到什么频率?

   如何评估压电陶瓷的使用频率以用于特定应用?让我们看看:

   ( 1 )工作速率限制系统

   为了延长压电陶瓷的使用寿命,我们建议客户在安全功率范围内使用压电陶瓷。

     在动态操作下,压电陶瓷将由于拉伸过程中的摩擦而产生热量,过热温度会影响压电陶瓷的性能,甚至导致压电陶瓷的损坏。

   系统共振频率系统共振频率

   在压电陶瓷上施加一定的负载后,系统的共振频率会降低,因此需要在确定外部机械负载后计算系统的共振频率。系统的共振频率通常由公式计算所得。

   ( 2 )态动力

   在压电陶瓷的动态运行过程中,由于压电陶瓷的快速膨胀和收缩,会产生动态力,过大的动力会导致压电陶瓷在膨胀和收缩过程中被拉动,这将影响它们的使用寿命,甚至直接损坏压电陶瓷。

   因此,我们建议使用带有一定预紧力的封装压电陶瓷进行动态操作,但预紧力有限,通常约为压电陶瓷最大载荷的十分之一,对于更高频率的动态应用,我们接受具有更大预紧力的特殊定制压电陶瓷,原则上,动态力不应超过预紧力,以确保压电陶瓷不受动态力产生的过大拉力的影响,从而确保压电陶瓷的可靠性和使用寿命。

   特别是当施加外部载荷时,动力会随着载荷的增加而大大增加,更有必要预先计算系统的动态力,以确保压电陶瓷在安全的动态力范围内工作。例如,封装压电陶瓷:系统的有效质量为1kg,工作频率为1000 Hz,位移为4 μm,动态力大约等于正负80n。

   ( 3 )电流限制

   压电陶瓷是电容性负载,需要足够的电流来实现所需的频率响应。对于一些尺寸相对较大的压电陶瓷,静电容量相对较大,为了使它们实现高频振动,需要一个具有足够电源电流的压电陶瓷驱动电源,明天由磁芯引入的e52压电陶瓷驱动电源的峰值电流为17a。


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