Ще раз про втрати енергії в п’єзокерамічних резонаторах

Abstract

Проаналізовані різні підходи до проблеми експериментального визначення в’язкопружних коефіцієнтів п’єзокерамічних резонаторів. На прикладі відомої задачі про вимушені поздовжні коливання тонкого п’єзокерамічного стержня з поперечною поляризацією досліджуються амплітудно- та фазо-частотні залежності в околі резонансних і антирезонансних частот. Наведені основи уточненої розрахунково-експериментальної методики визначення поперечного коефіцієнта електромеханічного зв’язку, а також тангенсів пружних і п’єзоелектричних втрат. Розрахунки амплітуд і фаз проведено для компонентів повної провідності. Одержані результати добре узгоджуються з експериментальними даними.

Проанализированы разные подходы к проблеме экспериментального определения вязкоупругих коэффициентов пьезокерамических резонаторов. На примере известной задачи о продольных колебаниях тонкого пьезокерамического стержня с поперечной поляризацией исследованы амплитудно- и фазо-частотные зависимости в окрестности резонансных и антирезонансных частот. Приведены основы уточненной расчетно-экспериментальной методики определения поперечного коэффициента электромеханической связи, а также тангенсов упругих и пьезоэлектрических потерь. Расчеты амплитуд и фаз проведены для компонент полной проводимости. Полученные результаты хорошо согласуются с экспериментальными данными.

The paper deals with analyzing of different approaches to the experimental determining of visco-elastic coefficients of piezoceramic resonators. The amplitude- and phase-frequency relations near the resonant and anti-resonant frequencies are investigated on an example of well-known problem of longitudinal vibrations of thin piezoceramic rod with the transverse polarization. The principles of refined computational-experimental method for determining the transverse electromechanic coupling coefficient as well, as elastic and piezoelectric losses tangent are described. The amplitudes and phases of full admittance components are calculated. The obtained results are in good agreement with the experimental data.