کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5008396 1461844 2017 20 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A new equivalent circuit for piezoelectrics with three losses and external loads
ترجمه فارسی عنوان
یک مدار معادل جدید برای پیزوالکتریک با سه ضربان و بارهای خارجی
کلمات کلیدی
مدار معادل، از دست دادن پیزوالکتریک، عامل کیفیت مکانیکی، توزیع ولتاژ
ترجمه چکیده
چگالی قدرت بالا یک هدف مهم برای رسیدن به دستگاه های پیزوالکتریک است و عمدتا توسط خسارات داخلی در مواد پیزوالکتریک محدود می شود. سه ضعف در مواد پیزوالکتریک وجود دارد: تلفات دی الکتریک، الاستیک و پیزوالکتریک. در این مقاله، یک مدار معادل جدید با توجه به این سه ضرر پیشنهاد شده است. اول، مدار معادل شش ترمینال بر اساس مدار معادل میسون مشتق شده است. برای بررسی امکان پذیری مدار جدید، چهار پیکربندی بارهای خارجی که رفتارهای انقباض شدید و گسترده را نشان می دهند، مورد بررسی و شبیه سازی قرار می گیرند. فرکانس رزونانس و ضد رزونانس و عوامل مرتبط با کیفیت مکانیکی مربوط به آنها از نمونه های واقعی با بارهای مختلف و شرایط مرزی مقایسه می شود. نتایج شبیه سازی روند مشابه با اندازه گیری های تجربی دارند. مدارهای مجاز فقط با تلفات الاستیسیونی، الاستیسیته برای بررسی دقت بهبود مدارهای معادل جدید شبیه سازی شده اند. توزیع ولتاژ نمونه غیر الکترود با مدار معادل پیشنهاد شده شبیه سازی شده و با نتیجه آزمایش بر روی نمونه واقعی منطبق است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه شیمی الکتروشیمی
پیش نمایش مقاله
یک مدار معادل جدید برای پیزوالکتریک با سه ضربان و بارهای خارجی
چکیده انگلیسی
High power density is an important target to achieve in the piezoelectric devices and it is primarily limited by internal losses in a piezoelectric material. There are three losses in piezoelectric materials: dielectric, elastic and piezoelectric losses. In this paper, a new equivalent circuit is proposed considering these three losses. First, a six-terminal equivalent circuit is derived based on the Mason's equivalent circuit. In order to verify the feasibility of the new circuit, four different external loads configurations which reflect intensive and extensive loss behaviors are explored and simulated. The resonance and antiresonance frequencies and their corresponding mechanical quality factors derived from the circuits are compared with the actual samples with the different loads and boundary conditions. The simulation results have the same trend as the experimental measurements. Equivalent circuits with only dielectric, elastic losses were simulated to verify the accuracy improvement of the new equivalent circuits. The voltage distribution of non-electrode sample is simulated with the proposed equivalent circuit and matches the experimental result on the actual sample.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Sensors and Actuators A: Physical - Volume 256, 1 April 2017, Pages 77-83
نویسندگان
, , , , , , , ,