压电换能器导纳圆图的测定

分析了压电换能器的等效电路,通过对压电换能器导纳圆图的测定求出等效电路的各参数。

掺杂PZT压电振子弹性疲劳的导纳圆表征法

采用导纳圆法分析研究了掺杂Pb(Zr,Ti)O3(PZT)陶瓷片的弹性疲劳效应,该方法通过导纳圆图得出谐振频率,并计算出表征弹性疲劳的参数,即弹性顺度常数。实验发现当PZT工作在谐振频率下,伸缩振动次数大于109时出现明显的弹性疲劳效应。

广义导纳圆

用广义导纳圆综合了Ｃｏｌｅ－Ｃｏｌｅ图、压电振子导纳圆、晶界层陶瓷复阻抗分析等各种方法，从而可以更正确地得出电介质测量中的许多有用信息。德拜弛豫规律一定程度上决定于测量方法，并非完全来源于微观运动规律。观察到陶瓷电感性传导的效应。

PZT导纳圆获取方法研究

分析和比较了锆钛酸铅(PZT)导纳圆获取采用的平均值法、加权平均值法和基于Kasa目标函数的最小二乘法的优缺点。通过仿真分析,综合考虑导纳点的分布、数量、离群点和随机误差的影响。分析三种方法在上述影响下的导纳圆获取情况,得出最优方法为基于Kasa目标函数的最小二乘法。通过实验得到的数据进行分析,验证仿真分析的正确性,对于后续压电性能测量提供了指导。

压电晶体导纳圆测量仪的设计与实现

测量压电晶体的导纳圆可以得到3对频率,用这些频率可分析超声马达、换能器以及压电器件的振动模态及其频率特征。采用DDS技术设计并实现了压电晶体导纳圆测量仪。实际测量结果表明,该仪器的测量精度较高,运行稳定可靠。该文主要介绍导纳圆的测量原理,并讨论了其中硬件与软件的关键技术环节。

提高压电换能器导纳圆测量精度的方法研究

不同压电换能器的动态电阻、电容、电感和静态电阻、电容的值不同,这些参数均可从其对应的导纳圆中得到。分析了导纳圆测量中的两个重要影响因素:A/D转换器的量化误差、测量电阻。为提高导纳圆的测量精度,量化误差不变时不同的压电换能器需选择不同的测量电阻以保证所测量的两路正弦信号有适当的幅值比和相位差。测量电阻的值为压电换能器动态电阻值的0.15～3.5倍时,导纳圆半径的相对误差小于0.5%,测量电阻为动态电阻的0.7倍时导纳圆的相对误差最小。

正交偶极子探头导纳圆测量系统

正交偶极子声波测井资料在钻井工程和地质应用方面见到了明显的效果以后,逐渐变成了一种重要的测井方法。该仪器特殊的发射探头结构导致对探头中振子的一致性要求比较高。但是,现有的导纳圆测量仪器不适合5 kHz以下探头的测量。所以,针对正交偶极子声波测井仪器探头的研究、应用和维修的需要,我们开发了适用于低频数字式导纳圆测量仪器,最低的测量频率可以达到40 Hz。为高端的正交偶极子声波测井仪器国产化和探头更换提供了基础。

钢质圆盘单自由度导纳圆法模态分析

针对钢质圆盘自由振动问题,应用单自由度导纳圆法模态方法,得到其固有频率,振型及阻尼比,并将实验数据与有限元仿真比较。结果表明:频率的计算值与实验值吻合良好,前5阶次最大误差为9.39%,可以满足工程需要。可以辨识出对称的模态振型,而且实验结果可靠,证明了本方法的有效性。

广义导纳圆

广义导纳圆范仰才等（基础部）１９４１年Ｋ．Ｓ．Ｃｏｌｅ和Ｒ．Ｈ．Ｃｈｌｅ在研究复介电常数随频率变化关系Ｅ（Ｗ）二。’（Ｗ）－ｊＥｗ（Ｗ）时，发现其实部’和虚部ｃ的测量点分布在复平面的一个半圆上，通常认为这是德拜型介电驰豫规律的表现，并推广于非德￥型关...

有关导纳圆的几点分析

分析了频域介电测量等效电路中各参量对导纳圆的影响,综合了Cole-Cole图,压电振子导纳圆等各种方法,从而可以更正确地得出电介质测量中的许多有用信息.德拜驰豫规律一定程度上决定于测量方法,并非完全来源于微观运动规律.提出多个损耗机构等效电路.

压电换能器导纳的研究

本文对压电换能器的等效电路及导纳圆测定方法进行了介绍 ,对于提供压电换能器与所在电路间的阻抗匹配有重要意义。

超声键合换能系统支承状态下导纳特性测量

分析了无负载情况下肋环夹持装置和劈刀两个主要因素对超声键合换能系统电学导纳特性的影响情况。分析了压电换能器的等效电路,通过压电换能器的导纳圆图,确定换能器各参数的变化情况。

一种高精度压电换能器导纳仪的研究

压电换能器的一致性检测需要导纳圆测量仪器。给出了基于高速模数转换器和ARM7控制器的数字式压电换能器导纳圆测量系统。用ARM7控制生成不同频率的正弦信号,用高速A/D转换器同时采集两路原始测量波形,用数字信号处理方法处理原始波形的相位差和幅度比,从而得到导纳圆。与模拟式导纳仪相比,基于ARM控制器的数字式压电换能器导纳仪消除了低频滤波器的影响,能有效测量低频区域。与基于采集卡的数字式导纳仪和4294A测量结果对比显示,基于ARM7的导纳仪测量精度有了一定的提高。

圆盘式压电双晶片发电性能和耦合电路的仿真分析与研究

以有限元分析法为理论基础并搭配ANSYS软件,建立圆盘式压电双晶片振子的模型,研究压电振子半径、压电层厚度和支撑层厚度对其发电能力的影响。并在此基础上探讨压电-电路的导纳阻抗及输出功率特性。着重研究压电双晶片在串联和并联两种连接方式之间的差异。研究结果表明,在保证可靠度和固有频率的前提下,应尽量增加压电振子半径,减小振子的基板厚度,以获得最大的输出电压。串联方式的输出电压大,内部阻抗高,适用于后续负载阻抗较高的能量采集系统;并联方式的内部阻抗较串联式低,适用于后续负载阻抗适中的能量采集系统。而当在两种电路连接方式下的外部电阻达到最佳电阻值时,两者最佳输出功率相同。

一种新的压电换能器谐振频率的检测和匹配

根据换能器的数学模型并且结合导纳圆相关知识介绍了一种新的换能器谐振频率测量方法。采用这种方法,可以比较精确地测量一个换能器的谐振频率。在此基础上得出了换能器的最佳匹配电路。

超声传感器特性参数测量

针对超声PT(process tomography)成像所使用的压电传感器应与激励源阻抗匹配的要求,采用导纳圆方法,剖析了压电传感器振子的谐振频率特性。自制水声收、发两用压电传感器,并采用相位跟踪法,设计了传感器参数测量电路。参数测量结果表明:当传感器振子处于自由状态下,其谐振频率和反谐振频率较低;处于夹持状态下,传感器谐振频率和反谐振频率较高,反谐振等效电阻阻值明显增加,达到12 kΩ.

实际支承工况下压电换能器等效电路实验研究

利用直接数字合成器(DDS)对夹心式换能器进行扫频,测得两个不同共振频率附近的导纳圆。通过导纳圆实验数据拟合,获得相应的等效电路参数。结果表明,在换能器不同振动模态下,等效并联电容电阻并非恒定值,而且实际支承工况下换能器系统工作时存在负阻尼效应。

提高声波测井仪器性能的关键——换能器的频率特征

常规测井系列中 ,补偿声波和声波变密度测井仪器是比较重要的仪器 ,其性能的改进对提高测井技术水平具有重要意义。文章从裸眼和套管井内传播的声波具有明显的频率选择性出发 ,讨论声波测井仪器性能的改进问题 ,并且结合换能器的导纳圆测量结果 ,给出了具体的提高声波测井仪器性能的方法。即用导纳圆测量系统测量装在仪器上的换能器的主频和频带宽度 ,以不同地层的井内能够传播的声波的频率特征为基础选择相应的声波测井换能器或仪器 ,以保证在裸眼井内测量的波形中首波是以地层的纵波速度传播的 ,在套管井内 。

基于AD5933的声呐换能器动态特性检测系统设计

针对目前舰艇声呐维修检测中无法进行换能器动态参数测量的问题,设计了一种声呐换能器动态参数检测设备。设备以STM32F103作为主控,通过测试换能器不同小信号频率点上的频率响应,利用AD5933阻抗分析芯片解算换能器的电导、电纳特性曲线。根据得到的导纳特性曲线,设计了动态参数解算算法程序,实现了在不拟合导纳圆的情况下解算动态参数。实际使用结果表明,该设备携带方便、测试简单,能够自动完成换能器动态参数的测量,测量精度可以满足随舰测量指标要求。

声波测井换能器检测方法与原理分析

压电晶体换能器性能是影响声波测井仪器质量的重要因素之一。文章从压电晶体的等效电路出发 ,分析了用导纳圆进行压电晶体换能器性能检测的基本原理和测量方法。