Aigtek科普:什么是壓電陶瓷的階躍時(shí)間及動(dòng)態(tài)力?
1.階躍時(shí)間
由于壓電陶瓷的諧振頻率很高,壓電陶瓷可以隨著驅(qū)動(dòng)電壓的變化而快速的伸縮。目前已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到閥門和快門技術(shù)中。壓電陶瓷的最快響應(yīng)時(shí)間即壓電陶瓷的伸長時(shí)間取決于壓電陶瓷的諧振頻率,一般為壓電陶瓷諧振時(shí)間的1/3。
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當(dāng)給陶瓷施加一個(gè)短的電脈沖,陶瓷在其階躍時(shí)間tmin內(nèi)伸長。同時(shí)共振頻率將被激發(fā),陶瓷在其伸長位置的附近做阻尼振蕩。更短的電脈沖只能使振幅更高,但不能縮短階躍時(shí)間。下圖顯示了一個(gè)壓電陶瓷在短脈沖電信號(hào)激勵(lì)下,陶瓷的上升時(shí)間為600us,諧振頻率為560Hz。
2.動(dòng)態(tài)力
在動(dòng)態(tài)應(yīng)用中,壓電陶瓷的推力和拉力是同時(shí)存在的,推力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于拉力,也就是說壓電陶瓷的抗壓強(qiáng)度是非常高的,而拉力則對(duì)其影響很大。當(dāng)壓電陶瓷在動(dòng)態(tài)應(yīng)用時(shí),兩種力交替出現(xiàn)。即使沒有外部負(fù)載,依然要考慮動(dòng)態(tài)力。因此在動(dòng)態(tài)應(yīng)用中需要選擇有預(yù)載力的陶瓷。
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? ? ?壓電陶瓷正弦信號(hào)使用時(shí),動(dòng)態(tài)力估算公式為:
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? ? Fdyn:動(dòng)態(tài)出力 ? ?
? ? f:使用頻率
? ? ▲l/2:振蕩的幅度(▲l -陶瓷滿行程)
? ? Meff::有效質(zhì)量
? ? 有效質(zhì)量meff等于陶瓷本身質(zhì)量的1/3加上負(fù)載的質(zhì)量。
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