Пьезоэлектрический эффект поперечный

Прежде всего различными являются технически осуществимые способы создания бегущих поперечных и продольных волн на деформируемых телах (движителях), используемых в волновых механизмах. Если поперечная волна на гибком элементе в волновых передачах обычно создается обкатными роликами-генераторами, кулачками, магнитными силами, то образование бегущей продольной волны является, по-видимому, более сложной технической задачей. В качестве источника волновой деформации здесь могут использоваться такие явления, как тепловое расширение тел, пьезоэлектрический эффект, силы земного притяжения, механические воздействия и др. [c.147]

Значительный пьезоэлектрический эффект керамики титаната бария использовался с помощью описанного метода усиления деформаций для исследования фарфоровых изоляторов и других материалов на перетирание. Керамическому излуча телю придавалась форма полого цилиндра, с торца которого смещения передавались в трансформатор смещений — латунный конус с экспоненциальными образующими на узком конце конуса смещения имели значительную величину, сравнимую с величиной смещений, возникающих под действием ветра в месте крепления электрических проводов к фарфоровым изоляторам. Поскольку частота излучателя намного превышает частоту колебаний проводов, за короткий срок можно было проверить качество изоляторов в условиях длительной эксплуатации. Можно осуществить рупор и для поперечных волн для этого необходимо возбуждать в пьезокристалле сдвиговые деформации. Возникающие при этом большие скорости частиц на узком конце рупора и большие силы на малой площади [c.181]

При растяжении по оси У на поверхности Ь и / образуются заряды тех же з,наков, что и при сжатии в направлении оси X (т. е. возникает поперечный пьезоэлектрический эффект). При сжатии ло оси У знаки зарядов на плоскостях Ь и / также меняются на обратные. [c.92]

Колебания пластинок из титаната бария, ориентированные перпендикулярно к возбуждающему полю, в отличие от кварца приблизительно в 3 раза слабее, чем колебания, возбуждаемые в направлении поляризации. Вследствие поперечного пьезоэлектрического эффекта в круглой пластинке из титаната бария можно возбудить равномерные радиальные колебания. [c.98]

Пьезоэлектрический эффект называется продольным, если заряд на гранях 8х возникает вследствие действия сил Рх, и поперечным, если заряды на тех же гранях 8х появляются под действием сил Ру. [c.391]

Это явление в дальнейшем называется продольным пьезоэлектрическим эффектом. Подвергнем теперь нашу ячейку сжатию в направлении,, перпендикулярном к оси Х (фиг. 64, в) тогда атом кремния 3 и атом кислорода 2, а также атом кремния 5 и атом кислорода 6 сместятся внутрь на одинаковую величину, и на электродах С к О заряды не появятся. На поверхностях же Л и В, т. е. на концах полярной оси вновь появятся заряды, однако противоположи ных по отношению к изображенным на фиг. 64, б знаков, так как атом кремния 1 и атом кислорода 4 смещены теперь наружу. В этом случае говорят о поперечном пьезоэлектрическом эффекте. Из рассмотренной модели, видно также, что при замене сжатия растяжением знаки зарядов меняются на обратные и что при механическом воздействии в направлении оси 2, т. е. перпендикулярно к плоскости рисунка, несимметричное смещение несущих заряды частиц отсутствует вовсе. [c.63]

При растяжении в направлении оси У на поверхностях Ы возникают заряды тех же знаков (прямой поперечный пьезоэлектрический эффект). [c.64]

Положительный заряд на поверхности Ы и отрицательный на противоположной ей поверхности вызывают сжатие стержня в направлении оси У (обратный поперечный пьезоэлектрический эффект). [c.65]

Выражение (85а) характеризует продольный, а выражение (856)—поперечный прямые пьезоэлектрические эффекты. Если в первом случае возникающие на поверхностях кристалла свободные заряды не зависят от его размеров, то при поперечном пьезоэлектрическом эффекте это не так. Чтобы дать представление о чи- [c.68]

Благодаря наличию продольного и поперечного обратных пьезоэлектрических эффектов возможны колебания двух типов [c.75]

I—длина вибратора в мм). В соответствии с уравнениями (90а) и приведенными в п. 1 настоящего параграфа значениями пьезомодулей для титаната бария колебания по длине в отличие от кварца оказываются приблизительно в 3 раза слабее, чем возбуждаемые в направлении поляризации колебания по толщине. Вследствие поперечного пьезоэлектрического эффекта удается возбуждать колебания, ориентированные перпендикулярно к направлению возбуждающего электрического поля поэтому в круглой пластинке из титаната бария можно возбудить равномерные радиальные колебания. [c.92]

Мэзон и Вик [3512, 3513] указывают, что в цилиндрах из титаната бария можно возбуждать интенсивные чисто продольные колебания сравнительно более низких частот для этого нужно с помощью поперечного обратного пьезоэлектрического эффекта возбуждать в цилиндре колебания по длине. В этом случае собственная частота- колебаний основного типа определяется формулой" [c.97]

Обратный пьезоэлектрический эффект. В 1881 г. Липпман указал, что, кроме прямого пьезоэффекта (появление зарядов на соответствующим образом вырезанной кварцевой пластинке прн ее механических деформациях), должен также существовать и обратный пьезоэлектрический эффект, заключающийся в том, что при сообщении электрического заряда граням пластинки последняя будет изменять свои размеры. Этот эффект может быть обратным продольным или обратным поперечным пьезоэффектом, в зависимости от того, взята ли пластинка X- или У-среза соответственно. Если знак сообщенного заряда изменяется, сжатие пластинки меняется на растяжение, и обратно. [c.61]

Задача 4-21. Определите частотные постоянные пьезоэлектрических вибраторов для следующих случаев 1) для поперечного эффекта при продольных колебаниях стержня 2) для продольного эффекта при продольных колебаниях стержня 3) для колебаний по толщине 4) для радиальных колебаний диска. [c.282]

Применение таких датчиков вызывает необходимость весьма тщательной их установки относительно модели, с тем чтобы уменьшить взаимное влияние измерительных каналов и тем самым устранить возможные ошибки измерений, которые могут быть у пьезоэлектрических весов значительными. Например, ошибка при измерении усилий в поперечном направлении, обусловленная влиянием других измерительных каналов, может достигать 1-Ь-2% и более. Для снижения этого эффекта наряду с точной установкой весов применяют специальные электронные схемы, ограничивающие воздействие других каналов и позволяющие получать на выходе каждого из них сигнал, практически зависящий только от одной соответствующей составляющей аэродинамического усилия. [c.97]

В серийно выпускаемых ультразвуковых дефектоскопах для излучения и приема ультразвука чаще всего используют пьезопластины, обладающие пьезоэлектрическим эффектом. Прямой пьезоэффект состоит в появлении электрических зарядов на обкладках пьезопластины в результате ее деформации. Обратный пьезоэффект заключается в деформации пьезопластины под действием приложенного электрического поля. Обычно используют деформации растяжения —сжатия пластины по толщине. Обратный пьезоэффект, вызывающий такую деформацию, применяют для излучения продольных волн, а прямой пьезоэффект, связанный с деформацией по толщине, —для приема этих волн. Для возбуждения и приема поперечных волн используют деформацию сдвига по толщине. В этом случае для передачи деформации от пластины к изделию используют густые смазочные материалы, так как через жидкотекучие вещества поперечные волны практически не проходят. В качестве такой передающей среды используют нетвердеющие эпоксидные смолы. [c.133]

Существует ряд способов возбуждения ультразвуковых колебаний, в том числе механический, рациационный, лазерный, магнитный и др. [2, 4, 5]. В практике диагностирования в полевых условиях для получения и ввода ультразвуковых колебаний применяют специальные устройства — преобразователи, основанные на использовании электромагнитно-акустического (ЭМА) и пьезоэлектрического эффектов. Важным преимуществом ЭМА-преобразователей является возможность контроля бесконтактным методом через слой изоляции. Вместе с тем такие преобразователи, в силу их конструктивных особенностей и низкого коэффициента преобразования, используются для прозвучивания поперечными и продольными волнами по нормали к поверхности объекта контроля и применяются в основном для толщинометрии металлоконструкций. [c.147]

Пьезосвойства горных пород были впервые качественно изучены динамическим методом (с использованием ультразвукового сейсмоскопа). Количественно пьезоэлектрический эффект изучался в кварцсодержащих горных породах типа гранитов, гнейсов, кварцитов и жильного кварца статическим методом (сдавливание образцов прессом и регистрация разности потенциалов струнным электрометром). При этом измерялись в основном пьезомодули продольного пьезоэффекта. Данные о величине поперечного эффекта почти отсутствуют пе определялись также пьезомодули при действии сдвиговых напряжений. Заметим, что статический метод измерения пьезоэлектрического эффекта горных пород требует весьма тщательной подготовки образцов. Они должны быть полностью очищены от загрязнений и просушены до полного удаления влаги. [c.170]

Мы1 уже упоминали вьше, что благодаря наличию продольного и поперечного обратных -пьезоэлектрических эффектов, возможны колебания кварцевых пластинок двух типов продольных, в направлении оси X и продольных в направлении оси У. Колебания в направлении оси X принято называть колебаниями 1по толщине, а колебания в нг.правле-нии оси У — колебаниями по длине. [c.96]

У пьезоэлектрической пластины поперечные волны в направлении оси X в жидкостях и при жидком акустическом контакте с твердым телом не передаются. Следовательно, она может излучать только одни продольные волны. Тем не менее, пластина ведет себя не строго как поршневой излучатель, что обусловлено краевым эффектом изменение толщины пластины, строго говоря, определяется не самим приложенным электрическим напряженйем, а напряженностью электрического поля,, созданного им. Между тем эта напряженность ввиду выпучивания силовых линий на краю меньше, чем в середине пластины. Влияние уменьшенного излучения от краев на форму звукового поля описано в разделе 4.8. [c.142]

Защита агрегата по вибрации осуществляется с помощью датчиков, размещаемых по крышкам подшипников. При этом измеряется вибрация в двух направлениях, перпендикулярных к оси агрегата вертикальном и поперечном (12э, см. рис. 49). В применяемой виброизмерительной аппаратуре типа АВКС-2 используется датчик, схематично изображенный на рис. 56. Принцип действия датчика основан на пьезоэлектрическом эффекте, выражающемся в возникновении на поверхностях кристаллов электрических зарядов, пропорциональных силе сжатия или растяжения, действующей на кристалл. Две пьезоэлектрические пластины 1 ориентированы таким образом, чтобы возникающие на них при сжатии заряды складывались на центральном электроде 3. Пластины предварительно поджаты инерционной массой 2 и плоскими пружинами 4. При колебаниях величина поджатия, а следовательно, и заряд на пластинах изменяется пропорционально вибрационному ускорению инерционной массы, т. е. выходной сигнал датчика пропорционален величине вибро- [c.155]

Конструкция точных германиевых термометров сопротивления претерпела мало изменений с тех пор, как они были впервые разработаны Кунцлером и другими исследователями в 60-х годах [47, 48]. Легированный германий вырезается в форме мостика (рис. 5.34), к ножкам которого прикрепляются золотые проволочки, служащие токовыми и потенциальными выводами. Германий обладает выраженными пьезоэлектрическими свойствами, поэтому очень важно обеспечить крепление без механических напряжений. Обычно для крепления используются сами выводы. Элемент герметически запаивается в позолоченную капсулу, которая заполняется гелием для улучшения теплового контакта. Несмотря на наличие гелия, более двух третей тепла подводится к германиевому элементу через выводы. Это означает, что температура, показываемая термометром, больше зависит от температуры выводов, чем от температуры самой капсулы. Чрезвычайно важно учитывать это при конструировании низкотемпературных установок [50]. То же верно и для платиновых и железородиевых термометров, но в гораздо меньшей степени, поскольку для проволочного чув-ствительного элемента отношение площади поверхности к площади поперечного сечения гораздо больше, чем для германиевого элемента. Как и у других термометров сопротивления, эффект самонагрева измерительным током зависит от теплового контакта с окружающей средой. Если весь термометр погружен [c.236]

Как показали исследования [20, 21], в сульфиде кадмия при распространении упругих волн в пьезоактивных направлениях, т. е. продольных волн в направлении оси с или поперечных волн, поляризованных вдоль оси с, упругая нелинейность сильно зависит от концентрации носителей тока последняя, поскольку сульфид кадмия фоточув-ствителен, может изменяться под действием света. Характерная зависимость амплитуды второй гармоники сдвиговой волны от числа электронов (или от освещенности кристалла) показана на рис. 79. Уменьшение нелинейности при концентрациях электронов, больших 3-10" 1/сл , объясняется экранировкой пьезоэлектрического поля объемным зарядом. Освещение частей кристалла показало, что этот эффект объемный [20]. Там же было установлено, что при заданной концентрации электронов нелинейность сульфида кадмия зависит также от приложенного к кристаллу постоянного электрического поля (этот эксперимент про- [c.346]

Когда имеют дело с вибраторами, то пользуются пьезоэлектрическими уравнениями в е-форме. Пусть, как показано на рис. 4-5-1,а, электроакустическим преобразователем служит пьезоэлектрический вибратор, у которого один конец закреплен, а другой свободен, при этом используется поперечный эффект. Если на этот пьезоэле- [c.266]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...