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      壓電陶瓷動態操作中需要注意哪些問題?

      分類: 電子儀器 瀏覽量: 留言數: 2315

      這一篇我們繼續介紹壓電陶瓷動態操作中需要注意的問題,以及壓電陶瓷的功率散熱。

      機械方麵

      高頻率的機械循環對整個壓電機械係統的耐久性產生一定的影響(如材料疲勞等)。為增加整個壓電機械結構的可靠性,我們必須要有一個與壓電特性匹配的設計原則,在長期的使用過程中必須遵守這個原則,否則將導致陶瓷或整個結構的損壞。

      壓電陶瓷使用注意事項

      壓電陶瓷PZT動態操作

      電氣方麵

      壓電致動器動態使用的功率 P,可以用下麵公式來表示:

        P≈Upp2 f C

      Upp:壓電致動器的最大驅動電壓(單位:伏);

      f:壓電致動器的工作頻率(單位:赫茲);

      C:壓電致動器的電容量(單位:法拉)。

      散熱方麵

         在壓電陶瓷的動態循環過程中,由於壓電陶瓷的內部結構的“內耗”將會產生熱量,也就是電能除了轉化為機械能以外,還有一部分轉化為熱能。這種機械損失是相當複雜的,但是我們可以知道產生的熱量一定程度上是取決於係統的工作條件。

      由於陶瓷的內部結構是不能移動的,陶瓷中不存在“結構性摩擦”,因此陶瓷內部的阻礙的損耗是相當低的。另外在極低的溫度條件下工作時,損耗幾乎完全消失,此時壓電陶瓷的鐵電性將導致本身的電容、應變和損耗大大的降低。因此能量的損耗和熱效應也就不用被考慮了。

      陶瓷的溫度是由產生的熱量與散熱控製的平衡。

      一般應用於精密定位的陶瓷係統是不包括係統散熱的,陶瓷發熱到一定極限之前可以短期循環工作,溫度過高會使陶瓷的性能和可靠性降低。對於封裝陶瓷,對於長時間功率操作,可選擇散熱處理,也可以選擇具有更寬操作範圍適合的陶瓷材料。

      壓電陶瓷PZT動態操作

      高壓陶瓷動態循環的熱圖像

      芯明天高動態壓電陶瓷促動器

      大功率銅殼壓電陶瓷促動器

      芯明天所有封裝式壓電陶瓷促動器均可采用銅質外殼,增強熱量導出能力,使得工作功率可高達15W。

      壓電陶瓷PZT動態操作

      風冷散熱壓電陶瓷促動器

      可在芯明天封裝式壓電陶瓷促動器的殼體結構上預留風冷散熱孔,孔的大小與位置均可定製,適用於采用風冷進行散熱的應用,也可定製適用於油冷型應用的結構。

      壓電陶瓷PZT動態操作

      此外,芯明天也提供高溫應用的壓電陶瓷疊堆,工作溫度可高達200℃。

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