Журнал: Том 21, № 1, 2016
Сторінки: 78 – 88
569 Переглядів

Розробка мономорфних перетворювачів з використанням просторово-кутової взаємодії вектора електричного поля та вектора поляризації

Юлія Юріївна Бондаренко, Костянтин Вікторович Базіло, Василь Заїка

Анотація

Стаття присвячена подальшому удосконаленню п’єзоелектричних мономорфних перетворювачів з метою підвищення рівня звукового тиску. Традиційно вектор діючої на п’єзоелемент сили є паралельним вектору поляризації. Для отримання датчиків с заданими характеристиками при проектуванні п’єзоелектричних перетворювачів запропоновано підключати мономорфні п’єзоелементи так, щоб вектор електричного поля становив кут з вектором поляризації. Розрахунковим шляхом встановлено величину кута між вектором електричного поля і вектором поляризації для забезпечення максимального рівня звукового тиску. Описано схеми підключення і спосіб збудження згинних коливань у дискових мономорфних п’єзоелементах, які дали змогу збільшити рівень звукового тиску на 20-25 дБ. Встановлено залежність звукового тиску від схеми підключення до генератора, а також експериментально підтверджено, що при підключенні генератора до дискового електрода рівень створюваного звукового тиску буде вищим, ніж при підключенні до кільцевого електрода. Показано, що використання в схемі додаткових індуктивностей дозволяє ще більше підвищити рівень звукового тиску

Ключові слова

мономорфний перетворювач, просторово-кутова взаємодія, вектор електричного поля, вектор поляризації, рівень звукового тиску

Використані джерела

  1. Bondarenko, Yu.Yu., Bazilo, K.V., & Kunytska, L.G. (2015). The increase of sound pressure level of monomorph transducers with use of spatial energy force structure of a piezoelement. Bulletin of Cherkasy State Technological University, (3), 5–9.
  2. Domarkas, V.I., & Kazhis, R.-Yu. (1975). Control and measurement piezoelectric transducers. Vilnius: Lientis.
  3. Dzhagupov, R.G., & Erofeev, A.A. (1994). Piezoelectronic devices of computing, control and management systems. Saint Petersburg: Politekhnika.
  4. Evtyutov, A.P., & Mitko, V.B. (1988). Engineering calculations in hydroacoustics. Leningrad: Sudostroenie.
  5. Evtyutov, A.P., Koleysnikov, A.E., Korepin, E.A., et al. (1988). Handbook of hydroacoustics. Leningrad: Sudostroenie.
  6. Sharapov, V. (2011). Piezoceramic sensors. Berlin: Springer Verlag.
  7. Sharapov, V., Vladisauskas, A., Bazilo, K., et al. (2009). Methods of synthesis of piezoceramic transducers: Spatial energy force structure of piezoelement. Ultragarsas (Ultrasound), 64(4), 44–50.
  8. Sharapov, V., Vladisauskas, A., Molchanov, P.A., & Sotula, Zh.V. (2011). The new technologies of piezoceramic sensors synthesis. Ultragarsas (Ultrasound), 66(3), 23–27.
  9. Sharapov, V.M., Minaev, I.G., Sotula, Zh.V., et al. (2010). Piezoceramic transformers and sensors. Cherkasy: Vertikal.
  10. Sharapov, V.M., Minaev, I.G., Sotula, Zh.V., et al. (2011). On the effect of occurrence of bending vibrations in monomorph piezoments. Bulletin of Cherkasy State Technological University, (3), 60–62.
  11. Sharapov, V.M., Musiyenko, M.P., & Sharapova, E.V. (2006). Piezoelectric sensors. Moscow: Tekhnosfera.
  12. Sharapov, V.M., Savin, V.G., & Morgun, I.O. (2010). Mathematical modeling of a cylindrical piezoceramic transformer with two sections of generator electrodes. Electronics and Communications, (6).
  13. Sharapov, V.M., Savin, V.G., & Morgun, I.O. (2011). Forced vibrations of a cylindrical piezotransducer under inhomogeneous electrical excitation. Bulletin of Cherkasy State Technological University, (1), 71–77.
  14. Sharapov, V.M., Sotula, Zh.V., Molchanov, P.A., & Savin, V.G. (2011). On creating low-frequency acoustic oscillations using piezoelectric transducers. Bulletin of Cherkasy State Technological University, (1), 78–81.
  15. Sharapov, V.M., Sotula, Zh.V., Molchanov, P.A., & Savin, V.G. (2011). Methods of synthesis of piezoelectric transducers: Method of additional elements. Inductance. Bulletin of Cherkasy State Technological University, (1), 82–85.
  16. Shulha, N.A., & Bolkisev, A.M. (1990). Oscillations of piezoelectric bodies. Kyiv: Naukova Dumka.
  17. Ultrasound: A small encyclopedia (1979). Moscow: Soviet Encyclopedia.

ЦИТУВАТИ

Bondarenko, Yu., Bazilo, C., & Zaika, V. (2016). Development of monomorfic converters using spatial and angular interaction of electric field vector and polarization vector. Bulletin of Cherkasy State Technological University, 21(1), 78-88.