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超声波阻抗分析仪使用方法

时间:2024-06-03| 作者:admin

如果测到的到“导纳圆曲线”不能完整成圆,则“精度设定”提高一档再测。在屏幕左边显示一个完整的导纳圆图,右边显示一个波谷一个波峰,才是一次正确的测试!

超声波阻抗分析仪.png


超声波阻抗测试仪参数介绍:


谐振频率Fs:压电振子等效电路中串联支路的谐振频率,在这个频率下,压电振子的阻抗最小。如下图标为“Fs”处的频率值。

 

最大电导Gmax:压电振子谐振时的导纳值的实部,即“Fs”处的导纳实部。

 超声波阻抗分析仪..png

 

半功率点F1与F2: 从导纳圆上看,导纳实部等于Gmax/2处的频率,这样的频率有两个,大于Fs的为F2,小于Fs的为F1,如图上标为“F1”和“F2”处的频率值。

 

反谐振频率Fp:压电振子并联支路的谐振频率,在这个频率下,压电振子的阻抗最大。如图上标为“Fp”处的频率值。

 

机械品质因数Qm:计算公式为Qm=,其中Fs为谐振频率,F1、F2为半功率点。或者Qm=,其中R1为动态电阻,L1为动态电感,C1为动态电容。这两个公式计算结果完全相同。

 

自由电容CT: 压电器件在1kHz频率下的电容值。此值和数字电桥测得的值是一致的。

 

动态电阻R1:即为图中压电振子串联支路的电阻。计算公式为:R1=1/Gmax,其中Gmax为最大导纳。

 

动态电感L1:即为图中压电振子串联支路的电感。计算公式为:L1=,其中R1为动态电阻,F1、F2为半功率点。

 

动态电容C1:即为图中压电振子串联支路的电容。计算公式为:C1=,其中Fs为谐振频率,L1为动态电感。

 

静态电容C0:计算公式为C0=CT-C1,其中CT为自由电容,C1为动态电容。

注:静态电容也可以根据导纳圆圆心和电导轴(G轴)的偏移距离来计算。但是在实际应用中,一般都采用公式C0=CT-C1,因此这里也采用C0=CT-C1作为静电容的计算公式。

 

有效机电耦合系数Keff:Keff定义为无负载的压电振子在机械谐振时,贮存的机械能与贮存的全部能量比值的平方根。其计算公式为:Keff=


平面机电耦合系数Kp:这个参数仅用于压电陶瓷片,它反映的是薄圆片沿厚度方向极化和电激励,作径向伸缩振动时,有关其机电耦合效应的参数。计算公式可以在软件中选择。


自由介电常数 :这个参数仅适用于压电陶瓷片,计算公式为;,其中CT为自由电容,单位是pF;t为薄圆片厚度,单位是cm;D为薄圆片直径,单位是cm。

Fs:串联谐振频率,超声波换能器的工作频率点,用来测试超声波换能器的频率,阻抗,机械品质因数

Fp:并联谐振频率,电谐振频率(逆压电效应),用来测试多个超声波换能器并联后的频率用于匹配超声波发生器

注:请将被测试超声波换能器或者压电陶瓷片放置于泡沫垫上进行测试,不能将被测试元件置于硬质桌面或者橡胶垫上,否则会导致测试结果不准确。