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压电陶瓷薄圆片的径向振动模式是常用的一种振动模式.沿圆片的径向做伸缩振动称为径向振动模式.圆片径向振子
如图2.3所示,在振子的厚度方向极化, 振动方向
外加电场和极化方向平行,振子的振动方向与半径方向平行,与厚度方向垂直.圆
片中心为节点.圆片径向振子的谐振频率 极化方向
与振子的直径(或半径)成反比.谐振频
率(即基波谐振频率)与直径之间的关系图2.3径向振子的示意图为
式中D是压电圆片的直径,是压电材料的泊松系数.C是一个常数,由压电陶瓷振子的材料和其振动阶次决定,其关系比较复杂.对于基频振动,泊松系数与常数C的关系为:当压电陶瓷薄圆片径向振动模式的频率范围为200KHz到1MHz。
实用上,振子的直径取为D=(10~20)t,t为径向振子的厚度。径向振子的一次泛音和二次约为基波的2.5倍和3.7倍左右。
一般来说,全电极径向振动的压电陶瓷薄圆片的一次和二次泛音响应很小,不能使用。若采用环电极或将电极分割,如图2.4所示,可得到较好的泛音响应。当环电极内径与外径之比=0.55~0.65时,一次泛音有更佳响应。一般可取=(4.5~12)t.分割电极或环电极的径向振子适用的频率范围约为400KHz到几MHz.
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