Características de admitancia de cerámica piezoeléctrica.

Las características de admisión se analizan aún más en función del diagrama de circuito equivalente obtenido de laTransductor de cerámica piezoeléctrica. Para simplificar la derivación, se supone que el transductor cerámico piezoeléctrico no tiene pérdida eléctrica, es decir, 0R = 0, y el circuito equivalente es un circuito LC. Para el análisis de la rama de la serie, de acuerdo con la definición de la frecuencia resonante, se deja 1b = 0, 1g = 0 o 111RG = se puede obtener. Dado que la resistencia dinámica del transductor de cerámica piezoeléctrica real 0R no puede ser cero, la expresión de 1G se puede conocer que solo 111RG satisfacen la condición de la resonancia de la serie. Luego, considerando la situación después de agregar un condensador estático, la capacitancia estática, la admisión del transductor es equivalente a la suscepción de la rama de la serie. En general, el factor de calidad mecánico del transductor cerámico piezoeléctrico es grande, es decir, cerca de la frecuencia de resonancia de la serie, el valor de 00CJY varía con frecuencia y se puede aproximar como una constante. Por lo tanto, solo es necesario cambiar la ordenada del círculo de admisión obtenido por la rama de la serie, y la abscisa permanece sin cambios para obtener el transductor después de agregar el condensador estático, y luego considerar la resistencia estática del transductor. Es poco probable que el círculo de admisión real sea tangente al eje longitudinal, pero a la dirección positiva del eje horizontal por una cierta cantidad (la cantidad de distancia de la traducción depende de la resistencia de la resistencia estática), un breve análisis de la carta de admitancia Muestra que cuando SFF

En este momento, después de que la señal de alimentación pasa a través del transductor, solo la amplitud cambia, y no hay cambio de fase, es decir, las señales de voltaje y corriente se encuentran en fase de estas dos frecuencias, se llama el valor más pequeño de la frecuencia RF. la frecuencia resonante deMaterial duro Cerámica piezoeléctrica, y la FA más grande se llama la frecuencia anti-resonante. Además, hay un MF de frecuencia que maximiza el valor de admisión del transductor y una frecuencia NF a la que el valor de admisión es el más pequeño. La frecuencia PF en la intersección del origen y el punto de frecuencia de resonancia de la serie y el círculo de admisión se denomina frecuencia resonante paralela. Además, debe señalarse particularmente que la discusión anterior se lleva a cabo dentro de un pequeño rango de variación de frecuencia alrededor de una frecuencia de resonancia del modo de vibración. Cuando el diámetro del círculo de admisión es mucho más grande que el cambio de 0c en este rango de frecuencia. Es correcto, de lo contrario, la curva de admisión del transductor se volverá muy complicada, con las características de la curva de la vid. Según el proceso de derivación del cuadro de admisión anterior, la relación entre cada parámetro y la carta de admisión en el circuito equivalente de la El transductor cerámico piezoeléctrico se introduce a continuación, y se administran las fórmulas de cálculo respectivas. En el diagrama de admisión del transductor, se realiza el diámetro en paralelo al eje longitudinal, y la admisión se redondea en dos puntos, que se denotan respectivamente como 1F y 2F. A 1F, los valores dinámicos de conductancia y susceptibilidad de las ramas de la serie son iguales.

Se puede ver a partir de la derivación teórica anterior del método de función de correlación. Principio de creación y diferencia de fase de laCilindro piezocerámico PZT4La señal de medición es independiente de la frecuencia de la señal. Es decir, el método de función de correlación no se ve afectado por la frecuencia y se puede usar para medir la diferencia de fase de la señal de la frecuencia desconocida. Al mismo tiempo, la derivación del método de función de correlación se basa en una función sinusoidal. Por lo tanto, solo se puede usar para medir señales de seno o coseno, y no puede medir las señales periódicas generales.

Dado que la señal de interferencia de ruido deColumna piezoeléctrica de cerámicano está correlacionado con la señal original, el método de función de correlación puede suprimir efectivamente la interferencia de ruido. Sin embargo, si hay una fuerte señal de interferencia de correlación en el sistema, y ​​la relación señal-ruido es relativamente baja, el error de medición del método de la función de correlación será relativamente grande. Puede verse a partir de la fórmula de cálculo final de la secuencia discreta del método de función de correlación que el resultado del cálculo está relacionado con el número de puntos, es decir, la magnitud del error de medición está relacionado con el número de puntos de muestreo y el El mayor número de puntos de muestreo están más cerca del resultado del cálculo es el valor verdadero. El error de medición es más pequeño. Sobre la base del análisis anterior de las características del método de función de correlación, se puede ver que el método de función de correlación tiene una capacidad de supresión fuerte para el desplazamiento de DC y el ruido en la señal de conversión de muestras. El error es principalmente porque la muestra de longitud finita se usa en lugar de blanco gaussiano. El error de cuantificación de ruido A / D hace que la señal sinusoidal detectada no esté completamente no correlacionada con la señal de ruido. Por lo tanto, el error de medición del método de función de correlación está relacionado con el número de bits de la conversión A / D, la relación señal-ruido de la señal tiene el número de puntos de adquisición.

El accesorio de curva de mínimos cuadrados restringidos del círculo de admisión es que hemos obtenido los valores de conductancia y susceptibilidad del transductor piezoeléctrico en cada frecuencia de prueba, y dibujamos el diagrama del círculo de admisión, pero esto no es suficiente.

Se puede ver desde la fórmula de cálculo de los diversos parámetros de laDiscos piezoeléctricos Piezo CeramicCircuito equivalente que también necesitamos para obtener el valor del centro y el radio del círculo de admisión. Para hacer esto, es necesario realizar un accesorio de curva circular en los puntos discretos obtenidos. Hay muchas maneras de ajustar un círculo. Los usados ​​comúnmente son el método promedio, el método promedio ponderado y el método de mínimos cuadrados. La idea del método promedio es calcular el valor promedio de las coordenadas horizontales y verticales de cada punto discreto por separado, y como las coordenadas horizontales y verticales del centro del círculo, el valor promedio de la distancia desde el centro del círculo. A cada punto discreto se toma como el radio. Este método es fácil de calcular y es adecuado para el caso donde los puntos discretos se distribuyen de manera más uniforme. Sin embargo, para el caso de la distribución desigual, la posición central calculada se sesgará hacia el lado donde los puntos discretos se distribuyen densamente, y el valor calculado del radio será demasiado pequeño. El método promedio ponderado es una mejora del método promedio. Agrega un coeficiente relacionado con la longitud del arco entre dos puntos adyacentes al calcular las coordenadas del centro, lo que reduce la influencia de la distribución desigual de los puntos discretos y reduce el error. Sin embargo, dado que la longitud del arco entre dos puntos adyacentes no se puede obtener con precisión (en la práctica, se usa la distancia entre dos puntos), el error aún es grande. En contraste, el método de mínimos cuadrados tiene una mayor precisión.