ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
23
ния; он эквивалентен обычному колебательному контуру, состоящему из ка-
тушки и конденсатора, в котором энергия электрического поля в конденсаторе
переходит в энергию магнитного поля катушки и наоборот.
Рис. 2.8. Эквивалентная
схема пьезоэлемента
В пьезоэлементе механическая энергия периодиче-
ски переходит в электрическую. Эквивалентная
схема пьезоэлемента показана на рис. 2.8. Индук-
тивность L отражает инерционные свойства пьезо-
электрической пластинки, емкость С характеризует
упругие свойства пластинки, активное сопротивле-
ние R
–
потери энергии при колебаниях. Емкость
С
0
называется статической и представляет собой
обычную емкость между обкладками пьезоэлемента
и не связана с его колебательными свойствами.
Большую группу пьезоэлектрических приборов представляют различные
пьезодатчики, реагирующие на температуру, давление, перемещение, ускоре-
ние. Работа таких датчиков основана на эффектах изменения резонансной час-
тоты пьезоэлемента при изменении его геометрических размеров. На использо-
вании прямого пьезоэффекта работают пьезоэлектрические микрофоны
и звукосниматели. В них применяется сегнетова соль или пьезокерамика. Эти
же материалы используются в пьезоэлектрических телефонах и динамиках, ра-
ботающих на основе обратного пьезоэффекта.
3. Устройства на основе активных диэлектриков
3.1. Пьезоэлектрические трансформаторы
Широкое применение в различных радиоэлектронных устройствах нашли
пьезоэлектрические трансформаторы (ПЭТ), в которых пьезоэлемент имеет
три и более электродов, подключенных к источникам переменного напряжения
и нагрузке. Так же, как и обычные трансформаторы с обмотками, ПЭТ могут
увеличивать сигнал по напряжению или по току, преобразовывать нагрузочное
сопротивление, осуществлять фазовый сдвиг на 180°. Бывают ПЭТ узкополос-
ные, работающие на частотах, близких к одной резонансных частот пьезоэле-
мента, или широкополосные.
Чаще всего ПЭТ являются трансформаторами напряжения, но если они
рассчитаны на большие токи
–
в несколько ампер, то их называют трансформа-
торами тока. Часть ПЭТ, подключенная к источнику переменного напряжения,
называется возбудителем, а часть, подключенная к нагрузке
–
генератором.
В возбудителе за счет обратного пьезоэффекта энергия электрических колеба-
ний переходит в энергию акустических волн, которые распространяются по на-
правлению к генератору. В нем за счет прямого пьезоэффекта энергия механи-
ческих колебаний преобразуется в электрическую; коэффициент трансформа-
ции будет максимальным на резонансных частотах.
В простейшем виде ПЭТ делается из двух пьезокерамических брусков,
склеенных друг с другом. Один брусок служит возбудителем, другой
–
генера-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- …
- следующая ›
- последняя »
