{"id":63134,"date":"2022-08-07T09:08:43","date_gmt":"2022-08-07T14:08:43","guid":{"rendered":"https:\/\/www.bjultrasonic.com\/is-there-one-resonant-frequency-from-a-piezoceramic-sheet\/"},"modified":"2025-01-27T06:52:38","modified_gmt":"2025-01-27T11:52:38","slug":"is-there-one-resonant-frequency-from-a-piezoceramic-sheet","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bjultrasonic.com\/pl\/is-there-one-resonant-frequency-from-a-piezoceramic-sheet\/","title":{"rendered":"Cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 rezonansowa p\u0142ytki piezoelektrycznej: analiza mo\u017cliwo\u015bci"},"content":{"rendered":"

Czy jedna p\u0142ytka piezoelektryczna posiada tylko jedn\u0105 cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 rezonansow\u0105? Odpowied\u017a na to pytanie nie jest jednoznaczna i zale\u017cy od wielu czynnik\u00f3w. Chocia\u017c cz\u0119sto m\u00f3wi si\u0119 o jednej<\/em> cz\u0119stotliwo\u015bci rezonansowej, w rzeczywisto\u015bci p\u0142ytka piezoelektryczna wykazuje z\u0142o\u017cony uk\u0142ad drga\u0144 w\u0142asnych, z kt\u00f3rych ka\u017cda odpowiada innej cz\u0119stotliwo\u015bci rezonansowej. Powszechne uproszczenie do jednej cz\u0119stotliwo\u015bci wynika z praktycznych zastosowa\u0144, gdzie zwykle eksploatowana jest tylko najsilniej zaznaczona, fundamentalna cz\u0119stotliwo\u015b\u0107. Poni\u017cej om\u00f3wimy wp\u0142yw r\u00f3\u017cnych parametr\u00f3w na widmo rezonansowe p\u0142ytki piezoelektrycznej.<\/p>\n

Grubo\u015b\u0107 i Wymiary P\u0142ytki<\/h3>\n

Grubo\u015b\u0107 p\u0142ytki piezoelektrycznej jest jednym z najwa\u017cniejszych czynnik\u00f3w determinuj\u0105cych jej cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 rezonansow\u0105. Im cie\u0144sza p\u0142ytka, tym wy\u017csza cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 rezonansowa. Zale\u017cno\u015b\u0107 ta jest odwrotnie proporcjonalna. Podobnie, wymiary p\u0142ytki wzd\u0142u\u017c osi X i Y r\u00f3wnie\u017c wp\u0142ywaj\u0105 na cz\u0119stotliwo\u015b\u0107. Mniejsze wymiary prowadz\u0105 do wy\u017cszych cz\u0119stotliwo\u015bci rezonansowych. Poni\u017csza tabela ilustruje przyk\u0142adow\u0105 zale\u017cno\u015b\u0107 mi\u0119dzy grubo\u015bci\u0105 a cz\u0119stotliwo\u015bci\u0105 rezonansow\u0105 dla p\u0142ytki o sta\u0142ych wymiarach wzd\u0142u\u017c osi X i Y (przyk\u0142adowe dane):<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Grubo\u015b\u0107 (mm)<\/th>\nCz\u0119stotliwo\u015b\u0107 rezonansowa (kHz)<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
0.5<\/td>\n1000<\/td>\n<\/tr>\n
1.0<\/td>\n500<\/td>\n<\/tr>\n
1.5<\/td>\n333<\/td>\n<\/tr>\n
2.0<\/td>\n250<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Materia\u0142 Piezoelektryczny<\/h3>\n

R\u00f3\u017cne materia\u0142y piezoelektryczne charakteryzuj\u0105 si\u0119 odmiennymi sta\u0142ymi materia\u0142owymi, co bezpo\u015brednio przek\u0142ada si\u0119 na r\u00f3\u017cnice w cz\u0119stotliwo\u015bciach rezonansowych dla p\u0142ytek o tych samych wymiarach. Na przyk\u0142ad, p\u0142ytka z PZT-5A b\u0119dzie mia\u0142a inn\u0105 cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 rezonansow\u0105 ni\u017c p\u0142ytka z PZT-4. Dok\u0142adne warto\u015bci zale\u017c\u0105 od specyficznych w\u0142a\u015bciwo\u015bci materia\u0142u i jego polaryzacji.<\/p>\n

Tryby Drga\u0144<\/h3>\n

P\u0142ytka piezoelektryczna mo\u017ce drga\u0107 w r\u00f3\u017cnych trybach, takich jak tryb grubo\u015bciowy, grubo\u015bciowy-\u015bcinaj\u0105cy, czy rozci\u0105gaj\u0105cy. Ka\u017cdy tryb drga\u0144 charakteryzuje si\u0119 inn\u0105 cz\u0119stotliwo\u015bci\u0105 rezonansow\u0105. Tryb grubo\u015bciowy, gdzie drgania zachodz\u0105 prostopadle do powierzchni p\u0142ytki, jest zazwyczaj najsilniej zaznaczony i najcz\u0119\u015bciej wykorzystywany, ale istniej\u0105 r\u00f3wnie\u017c inne, s\u0142absze, ale wci\u0105\u017c mierzalne cz\u0119stotliwo\u015bci rezonansowe odpowiadaj\u0105ce innym trybom.<\/p>\n

Uwarunkowania Brzegowe i Monta\u017c<\/h3>\n

Spos\u00f3b zamocowania p\u0142ytki piezoelektrycznej r\u00f3wnie\u017c wp\u0142ywa na jej cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 rezonansow\u0105. Sztywne zamocowanie mo\u017ce podnie\u015b\u0107 cz\u0119stotliwo\u015b\u0107, podczas gdy lu\u017ane \u2013 j\u0105 obni\u017cy\u0107. R\u00f3wnie\u017c kszta\u0142t i materia\u0142 podk\u0142adu, na kt\u00f3rym jest zamontowana p\u0142ytka, wp\u0142ywaj\u0105 na rezonans.<\/p>\n

Wp\u0142yw Temperatur i Wilgotno\u015bci<\/h3>\n

Parametry \u015brodowiskowe, takie jak temperatura i wilgotno\u015b\u0107, mog\u0105 r\u00f3wnie\u017c wp\u0142yn\u0105\u0107 na cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 rezonansow\u0105 p\u0142ytki. Zmian\u0119 t\u0119 nale\u017cy uwzgl\u0119dnia\u0107 w projektowaniu system\u00f3w, gdzie dok\u0142adno\u015b\u0107 cz\u0119stotliwo\u015bci jest krytyczna.<\/p>\n

Podsumowuj\u0105c, stwierdzenie, \u017ce p\u0142ytka piezoelektryczna ma tylko jedn\u0105<\/em> cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 rezonansow\u0105 jest uproszczeniem. W rzeczywisto\u015bci posiada ona wiele cz\u0119stotliwo\u015bci rezonansowych, odpowiadaj\u0105cych r\u00f3\u017cnym trybom drga\u0144. Najsilniej zaznaczona, fundamentalna cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 rezonansowa w trybie grubo\u015bciowym jest najcz\u0119\u015bciej wykorzystywana w praktycznych zastosowaniach, ale znajomo\u015b\u0107 pozosta\u0142ych jest istotna dla pe\u0142nego zrozumienia zachowania p\u0142ytki. Precyzyjne okre\u015blenie cz\u0119stotliwo\u015bci rezonansowych wymaga analizy uwzgl\u0119dniaj\u0105cej wszystkie opisane wy\u017cej czynniki.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Czy jedna p\u0142ytka piezoelektryczna posiada tylko jedn\u0105 cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 rezonansow\u0105? Odpowied\u017a na to pytanie nie jest jednoznaczna i zale\u017cy od wielu czynnik\u00f3w. Chocia\u017c cz\u0119sto m\u00f3wi si\u0119 o jednej cz\u0119stotliwo\u015bci rezonansowej, w rzeczywisto\u015bci p\u0142ytka piezoelektryczna wykazuje z\u0142o\u017cony uk\u0142ad drga\u0144 w\u0142asnych, z kt\u00f3rych ka\u017cda odpowiada innej cz\u0119stotliwo\u015bci rezonansowej. Powszechne uproszczenie do jednej cz\u0119stotliwo\u015bci wynika z praktycznych zastosowa\u0144, gdzie<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":18820,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[6426],"tags":[],"class_list":["post-63134","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-blog","prodpage-classic"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.bjultrasonic.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/63134","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.bjultrasonic.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.bjultrasonic.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bjultrasonic.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bjultrasonic.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=63134"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.bjultrasonic.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/63134\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bjultrasonic.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media\/18820"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.bjultrasonic.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=63134"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bjultrasonic.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=63134"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bjultrasonic.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=63134"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}