К вопросу о моделировании колебаний пьезокерамических резонаторов высокой мощности эквивалентной схемой

Abstract

Настоящая статья посвящена сопоставлению экспериментальных данных, полученных на эквивалентной электрической схеме, состоящей из произвольно выбранных пассивных R, C, L элементов, и при вынужденных колебаниях реального пьезокерамического диска.

Оцінюються варіанти відомої електричної еквівалентної схеми Ван Дайка для малих і високих рівнів потужності. Модель R, C, L порівнюється й узгоджується з АЧХ радіальних коливань конкретного п'єзоелектричного диска. Моделювання коливань п'єзоелектричного елемента відомими R, C, L величинами дає можливість вивчати їх вплив на частоти резонансу, антирезонансу та провідності. Авторова концепція врахування в розрахунках тільки сталих (незалежних від частоти) величин тангенсів діелектричних, пружних і п'єзоелектричних втрат не суперечить аналітичним і експериментальним результатам. Додатковий резистор втрат за умови високої потужності впливає на резонанс меншою мірою, ніж на антирезонанс, і повинен вмикатися послідовно із "затиснутою" шунтовою ємністю.

The variants of the known electric equivalent Van-Dyke-type scheme for small and high power levels are estimated. The R, C, L model is compared and matched with AFCh of the radial vibrations of concrete piezoelectric disk. The proposed conception of accounting in calculations the only constant (frequency independent) values of dielectric, elastic and piezoelectric loss tangents does not conflict with the analytic and experimental results. The additive loss resistor for high power conditions influences at the resonance in lower degree than at the anti-resonance and must be switched on sequentially with shunting clamped capacity.