压电陶瓷发声器的检测技巧

压电陶瓷(或晶体)受到外来机械力时,其两面会产生电荷,电荷量与压力成正比,这种现象称为压电效应;反之,在其两面施加电压(外电场)就可产生形变(机械振动),称为逆压电效应。在实际应用中,这些统称为压电效应。压电陶瓷发声器件结构简单、能量转换效率高、功耗小、成本低,广泛用作压电扬声器、传声器、超声波延迟     

简述贴片元件“晶振”

常说的晶振其全称是石英晶体谐振器,是石英晶体元器件中的一种。石英晶体谐振器、石英晶体振荡器、石英晶体滤波器均为石英晶体元器件。石英晶体是一种压电晶体。压电晶体当受特定方向挤压或拉伸时,它的两端就会产生不同的电荷。根据效应情况不同,分为正压电效应与逆压电效应。     

基于多次压电效应理论微动传感器的研究

基于经典压电学理论、电介质物理学理论,利用压电陶瓷体的一次正压电效应可产生电荷、二次逆压电效应可输出微位移的多次压电效应理论,提出一种基于多次压电效应微动传感器研制的方法,将传感器和执行器集成一体,实现传感和微动执行功能。通过理论研究和实验验证,设计了微动传感器的内部连接和外形结构,确定了总体方案。     

电机振动测量仪中电荷放大器的原理和应用

一、概述作为机电变换的各类传感器中,由于压电加速度计具有灵敏度高、体积小,工作频率范围宽、抗干扰性能好等优点而被较多采用。用压电晶体制成的压电加速度计可以看作是一个能产生电荷的高内阻的发电元件。对与之相接的测量放大电路来说,它是一个很高的源阻抗,其等效电路相等于一个电荷源与一个电容相并联,或者等效一个电压源与一个电容串联,如图一所示。压电晶体在外力作用下,其特定的两端表面就会产生与外作用力(在一定范围内)成正比的异性电荷,电荷量为     

基于压电陶瓷逆压电效应的电压信号变送原理

提出了一种采用压电陶瓷材料和反射式光纤位移传感器的新型电压信号变送原理,利用压电陶瓷材料的逆压电效应获得被测电压动态位移,再由反射式光纤位移传感器测量逆压电效应所产生的动态位移量,实现电压参量的测量.通过对其线性度、准确度和温度特性的测试,结果表明,基于新型变送原理的电压互感器在实验室环境下的测量准确度可以达到0.1级,温度特性稳定.     

常识:什么是贴片晶振、熔断器及霍尔器件

1.什么是贴片晶振常说的晶振其全称是石英晶体谐振器,是石英晶体元器件中的一种。石英晶体谐振器、石英晶体振荡器、石英晶体滤波器均为石英晶体元器件。石英晶体是一种压电晶体。压电晶体当受特定方向挤压或拉伸时,它的两端就会产生不同的电荷。根据效应情况不同,分     

ZS2-45型超声波加湿器原理与检修

1.概述在电工原理中,压电效应是指:对某些材料(如:石英、酒石酸钾钠等晶体)的表面施加压力,在两受力面上将产生异性电荷,即在两表面间将出现电位差;反之,若这些材料加交变电场,则它们将产生振动。超声波(振动频率大于20kHz)加湿器是:利用超声波换能器的压电性能,通过振荡器施加交变电场使其产     

一种新型光电电压互感器

提出了一种用于高压测量的新型光学电压互感器.该互感器由形变测量单元、光电转换电路及供电单元3个部分组成.利用压电晶体的逆压电效应,在高压作用下,压电晶体产生交替形变,并通过光杠杆方法来测量压电晶体的交替形变.详细介绍了形变检测原理.为了实现互感器结构的紧凑化,提出了基于平行板的多反射光臂的结构,以达到互感器所需求的精度.该光臂的长度仅依赖于平行板的高度和入射光束的水平角度,和平行板之间的相对距离无关,简化了互感器的安装和设计.此外,对光电信号的处理进行设计,依据所设计的光电信号处理电路可以实现0.1级(500 kV)的互感器精度.     

超声电动机

电机是电器中应用最广的设备,功率可从一瓦到数万千瓦。无论何种电机(交率、直流、异步、同步),工作原理始终是法拉第电磁感应定律和电动机(左手)定则。但压电材料的出现使传统的电机有了创新。压电材料(主要是压电陶瓷)的特点是;若对其施加作用力(变形),在其两端会产生等量异性电荷,也称为压电效应,据此可制成多种传感器。反之,若在两端施加电压,则其产生变形(伸缩),这称为逆电压效应。利用这一原理,可制造完全不同于法拉第电动机的新型电动机,即超声电动机。现在,应用最多的超声旋转电机是摩擦驱动型,它包括行波、驻波、弯曲摇头三种形式…     

一种新型光纤电压互感器的设计

介绍了一种新型110 kV光纤电压互感器的基本原理和初步设计方案.该电压互感器基于石英晶体的逆压电效应,电压通过金属电极加在石英晶体的两端,电场方向和石英晶体纵向传感轴平行.利用2段椭圆芯双模光纤,第1段作为传感光纤缠绕在石英晶体上以感知交变电场导致的压电形变,第2段作为接收光纤跟踪Lp 01模式和LPeven 11模式之间相位差的变化.该方法源于白光干涉技术,包括2个级联的干涉仪,分别为传感干涉仪和接收干涉仪.采用780 nm,5 mW低相干多模激光二极管作为光源.讨论了互感器的参数设计,包括机械设计、双模光纤参数的研究以及传感光纤匝数的估算.最后介绍了互感器的工作条件和性能指标要求.     

面向电力设备检测与诊断的压电材料及器件

随着中国智能电网建设不断推进及电网规模的扩大,以压电材料为核心的传感器和能量采集器在电力系统在线监测、故障检修、无线传感器网络等方面扮演着越来越重要的角色。从电力检测和传感器自取能出发,回顾近年来基于压电效应的电压电场传感器、声检测和环境能量采集装置的研究进展并介绍了压电陶瓷、压电驻极体、压电复合材料等传统和新兴的压电材料。在现有研究基础上,指出在智能电力系统建设中各类压电器件所面临的挑战,包括频率匹配、环境适应性和集成化等,需要新的微纳加工技术、探索压电效应与其他物理效应耦合、设计新型压电材料和能量收集电路来助力新型压电器件的实际应用。     

新型光电式电压互感器研究

本文提出一种应用于500KV的光电式电压互感器。该互感器基于石英晶体的逆压电效应。高压经圆筒电容器分压后加到圆柱状的石英晶体上,晶体的压电形变被缠绕在晶体圆柱表面上的椭圆芯双模光纤传感,由低相干干涉仪对光纤中传播的两个空间模(LP01模和偶数LP11模)的微分光波相位的调制进行检测。该互感器除电容分压、石英晶体外,是一个全光纤的解决方案,没有准直仪、偏振片和波片等块状光学元件;进而降低了成本、提高了精度、便于规模化生产。本文给出了电压互感器的系统结构及绝缘设计,研究了互感器的性能,为高压电压互感器的应用提供了理论依据。     

基于保偏光纤模间干涉的光学电压互感器

为了满足高压及超高压电网对新型电压互感器的迫切需要,研究了一种基于保偏光纤模间干涉原理的高压电压互感器。用缠绕了保偏光纤的石英晶体圆柱作为电压传感头,被测电压通过石英晶体的逆压电效应来调制保偏光纤中2个低阶线性偏振模间的相位差,进而改变模间干涉输出光强的分布,通过探测模间干涉输出光强实现对被测高电压的测量。系统通过调整压电陶瓷的驱动电压使得模间干涉静态相位差为正交状态,并采取引入参考光路的方案剔除光源强度波动对测量精度的影响。实验研究结果表明,该互感器在额定被测电压附近能够达到0.2%的测量精度,能够同时反映被测高压的幅值和相位信息,满足高压测量领域对暂态变化的测量要求。     

利用模间干涉原理的电压互感器仿真

为了满足电力工业发展对高压电压互感器的要求,设计一种新型的光纤电压互感器成为国内外的研究热点,故在理论分析光纤内光模场分布特点后用MATLAB仿真研究了光纤的模间干涉现象,给出了理想情况下LP01模和LPe1v1en模之间干涉光强的分布与光纤轴向长度变化之间的关系;在分析了石英晶体的压电特性基础上,提出了一种采用石英晶体逆压电效应和椭圆芯保偏光纤模间干涉原理的电压互感器设计方案,给出了相应的数学模型;通过仿真研究,得到了该方案的线性测量范围及调节方法。该设计方案光路结构简单,抗干扰能力强,是光学电压互感器设计的一种新思路。     

ZS2—45型超声波加湿器原理与检修

1.概述在电工原理中,压电效应是指对某些材料(如:石英、酒石酸钾钠等晶体)的表面施加压力,在两受力面上将产生异性电荷,即在两表面间将出现电位差;反之,若这些材料加交变电场,则它们将产生振动。超声波(振动频率大于20kHz)加湿器是利用超声波换能器的压电性能,通过振荡器施加交变电场使其产生超声频机械振动,使液体产生毛细表面波现象而雾化,对房间空气加湿,也可用于植物栽培,印刷厂及计算机房的防静电等。     

常用特殊元器件特点与检测

在弹性物体表面传播的机械声波称声表面波。在压电材料施加交流电压，可产生机械振波，反之机械振波可在压电器件产生交流电压(压电材料的压电效应与压电逆效应)。利用共振频率特点可制成无源带通滤波，如中频频率特性形成(38MH)。由于压电材料为绝缘体，输入两端、输出端、输入与输出之间都为电阻无穷大。     

用于大范围纳米级压电微动台的驱动控制系统

介绍了一种基于尺蠖运动原理大范围纳米级步距压电微动工作台。根据其运动原理特点,设计完成了该压电微动台的控制系统。在电压控制下,利用压电陶瓷的逆压电效应,通过机械装置将压电陶瓷的微小位移输出,达到精密定位的目的。最后对该控制系统进行了性能测试。实验表明,该控制系统所产生的三角波、方波信号纹波电压小,信号稳定,其中放大电路部分放大倍数为57,能够驱动所选用的压电陶瓷,满足微动台驱动要求。     

光学高压电压互感器的设计

为了满足电力工业对高压电压互感器的需求,采用了基于模间干涉原理和石英晶体的逆压电效应的方法,介绍了一种新型的光学高压电压互感器的基本结构和工作原理。该互感器是在圆柱形石英晶体上施加交流电压使其产生压电形变,使缠绕在圆柱表面的椭圆芯双模光纤中的两个传导模LP01模和LP11模的相位差发生变化,最后得到被测电压。通过实验对该互感器的设计进行了可行性研究,表明该互感器具有较好的精度和线性度,为光学电压互感器的研究提供了理论基础。该互感器信号的感应和传输都在光纤中进行,因而不需要耦合器、起偏器、电光晶体等光学元件,加工工艺简化,该系统是具有结构简单、准确度高、安全可靠、造价低等优点的互感器系统。     

应用于压电能量源的高效同步电容开关能量收集芯片设计

针对压电能量源,提出了一种具有压电能量源极性判定的高效改进型单脉冲序列可配置能量收集接口电路芯片。该芯片通过采用同步电容开关接口电路,实现了在压电能量源内部电流源过零时的电荷再分享,将压电能量源内部电容上的电荷转移至外部电容,再通过开关控制,实现外部电容上的电荷翻转,最后将翻转后的电荷输送回压电能量源内部电容。该方法避免了压电能量源内部电容上存储的电荷被内部电流源过零后中和而造成的能量损失,实现了较高的能量俘获效率。通过采用0.18 μm标准CMOS工艺完成电路和版图设计,芯片版图有效面积仅需0.06 mm²。仿真结果显示：在压电能量源开路电压为2.8 V时,能够实现最高81.8%的电压翻转效率,与标准的全桥整流结构压电接口电路相比较,所提出的结构在能量俘获能力方面实现了最大8.1倍的提升。     

压电电压表

压电电压表以压电晶体做的双晶体片作为敏感元件,当接通被测电压量时,双晶体片一片伸长,另一片缩短,而产生弯曲变形。弯曲的程度是所施电压的函数,经光指示系统放大而在标尺上显现被测值,这种仪表的特点是输入阻抗近于无限大。结构较简单。准确度等级为1.5级。