Исследование влияния сегментирования на широкополосные характеристики пьезокерамического элемента
В рамках представленного исследования проведен экспериментальный анализ электрических характеристик сегментированного пьезокерамического элемента, изготовленного из материала ЦТБС-3, с номинальной резонансной частотой 80 кГц. Сегментация элемента, выполненная посредством прецизионной гравировки, заключалась в разделении базовой структуры на пять отдельных сегментов. Основная цель исследования заключалась в расширении полосы пропускания пьезоэлемента по сравнению с несегментированной конфигурацией, что представляет собой актуальную задачу в области акустоэлектроники. Были проведены измерения комплексного импеданса, активной составляющей полного сопротивления и динамической емкости как отдельных сегментов, так и различных их комбинаций, а также целого элемента в двух состояниях: в ненагруженном (без заливки) и нагруженном (после заливки компаундным материалом). Целью исследования было определение эффективности сегментации в достижении желаемой широкополосности, а также детальное изучение влияния процесса сегментации и последующей заливки на электрические параметры пьезоэлемента. Особое внимание уделено выявлению взаимосвязей и взаимного влияния между отдельными сегментами пьезоэлемента, позволяющих оценить их динамическое взаимодействие и электромеханические свойства в различных рабочих условиях. Полученные данные предназначены для разработки и оптимизации конструкции пьезоэлектрических преобразователей, предназначенных для работы в широкополосных системах, включая разработку методик управления характеристиками отдельных сегментов для достижения целевых параметров
Авторы: В. И. Калюта, В. В. Деменчук, П. П. Пивнев, C. П. Тарасов
Направление: Физика
Ключевые слова: пьезокерамика ЦТСБ-3, сегментированный пьезоэлемент, широкополосность, резонансная частота, импеданс, емкость
Открыть полный текст статьи