к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Э Ю Я

Пьезоэлектрические преобразователи

Пьезоэлектрические преобразователи - электромеханич. или электроакустический преобразователь, действие к-рого основано на пьезоэлектрич. эффекте (см. Пьезоэлектрики). Основная часть пьезоэлектрических преобразователей состоит из отдельных или объединённых в группы, электрически и механически связанных друг с другом пьезоэле-ментов, т. е. изготовленных из пьезоэлектрика деталей простой геом. формы (стержень, пластинка, диск и т. п.) с нанесёнными на их поверхности электродами. Пьезоэлектрические преобразователи применяются в разл. областях техники (УЗ-технологии и дефектоскопии, гидролокации, радиовещании, виброметрии, акустоэлектронике)в качестве излучателей и приёмников УЗ, элементов гидроакустических антенн, микрофонов и гидрофонов ,пьезоэлектрич. трансформаторов, резонаторов, фильтров и др. Соответственно этому весьма широк диапазон рабочих частот пьезоэлектрических преобразователей - от единиц Гц в сейсмич. исследованиях до ГГц в акустоэлектронике. В зависимости от назначения и диапазона рабочих частот в пьезоэлектрических преобразователях используются разл. пьезоэлектрики. Наиб. широкое распространение в УЗ-технике и гидроакустике получили пьезоэлектрические преобразователи из пьезо-керамики, в акустоэлектронике - пьезоэлектрич. и пьезополупроводниковые монокристаллические пьезоэлектрические преобразователи. Пьезоэлектрические преобразователи - излучатели, вибраторы, пьезорезонаторы - используются в узком диапазоне частот вблизи резонанса их механич. системы, а пьезоэлектрические преобразователи - приёмники - как на резонансе, так и в широком диапазоне частот вне резонанса. В зависимости от диапазона частот, назначения и условий работы применяются пьезоэлектрические преобразователи разл. типов. В области высоких частот (> 100 кГц) преимущественно используют пьезоэлектрические преобразователи в виде оболочек и пластин, совершающих колебания по толщине, на частотах выше 10 МГц и в диапазоне ГГц - специальные пьезоэлектрические преобразователи в виде тонких пластин или плёнок из пьезо-полупроводников, при резонансных рабочих частотах 40-100 кГц - стержни, совершающие продольные колебания. В качестве излучателей и приёмников звука часто применяют пьезоэлектрические преобразователи в виде пьезокерамич. цилиндров с использованием поперечного и продольного пьезоэффекта. В области частот ниже 5-10 кГц используют пьезоэлектрические преобразователи в виде биморфных пластин, совершающих поперечные изгибные или крутильные колебания. Свойства таких пьезоэлектрических преобразователей существенно зависят от условий закрепления пластин. Пьезоэлектрические преобразователи в виде полых пьезокерамич. сфер применяются как широкополосные, ненаправленные гидрофоны. Используются также т. н. пьезокомпозиты и пьезополимеры (гл. обр. для приёмников звука).

Расчёт пьезоэлектрических преобразователей имеет целью установить связь между величинами электрическими (напряжение на электродах U, ток через преобразователь I) и механическими (приложенная к механич. системе сила F, смещение x или колебат. скорость u_m). При расчётах пьезоэлектрических преобразователей может быть замещён оптикомеханической схемой, эквивалентной ему с точки зрения расчёта соотношения между электрич. и механич. (акустич.) величинами.

Кпд пьезоэлектрического преобразователя существенно зависит от величины сопротивления нагрузки r_н, на к-рую работает излучающий преобразователь, и от величин механического r_м и электрического R сопротивлений преобразователя. Кпд пьезоэлектрического преобразователя может достигать 40-70%. Макс. мощность, к-рую может развивать пьезоэлектрический преобразователь, ограничивается величинами допустимых напряжённостей электрического поля и механических динамических напряжений в пьезоэлектрическом преобразователе, а также его разогревом.

Литература по пьезоэлектрическим преобразователям

Матаушек И., Ультразвуковая техника, пер. с нем., М., 1962;
Физическая акустика, под ред. У. Мэзона, пер. с англ., т. 1, ч. А, М., 1966;
Ультразвуковые преобразователи, пер. с англ., М., 1972;
Гутин Л. Я., Избр. труды, Л., 1977; Справочник по гидроакустике, Л., 1982.

Б. С. Аронов, Р. Е. Пасынков

к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

Знаете ли Вы, что в 1974 - 1980 годах профессор Стефан Маринов из г. Грац, Австрия, проделал серию экспериментов, в которых показал, что Земля движется по отношению к некоторой космической системе отсчета со скоростью 360±30 км/с, которая явно имеет какой-то абсолютный статус. Естественно, ему не давали нигде выступать и он вынужден был начать выпуск своего научного журнала "Deutsche Physik", где объяснял открытое им явление. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Рыцари теории эфира