哈爾濱芯明天科技有限公司提供高品質單層壓電元件,在形狀及尺寸方面可廣泛選擇。我們可以生產很寬的尺寸范圍的圓片壓電陶瓷元件,外徑可生產4mm至185mm,以適合您的特殊應用。 芯明天單層壓電陶瓷(又常被稱作超聲陶瓷)內部僅含有一層壓電陶瓷層,且內部無電極層,僅有外部表面的電極層,不像多層疊堆壓電陶瓷,內部具有很多陶瓷層及電極層。在不破壞單層陶瓷對應正、負電極情況下,可進行切割使用。 圓片壓電陶瓷元件結構如下圖所示。 單層與多層壓電陶瓷對比: 產品屬性 | 單層壓電陶瓷 | 多層壓電疊堆陶瓷 | 外觀 | | | 驅動電壓 | 高(約1kV/mm) | 低(60V/150V/200V) | 位移形變量 | 小,納米量級 | 大,微米量級 | 諧振頻率 | 100k~6.6MHz | 幾十~幾百kHz | 靜電容量 | 幾nF | 幾十nF~幾十μF |
芯明天圓片壓電陶瓷元件外觀及尺寸 外觀 | 尺寸 | | Disc/圓片 外徑:4~185mm 厚度:0.2~20mm |
注:單層壓電陶瓷的厚度與長、寬、外徑及材料等有關;外形尺寸可定制。 芯明天單層壓電陶瓷電極 芯明天單層壓電陶瓷通常為絲網印刷銀電極,厚度約幾微米至幾十微米,也可定制鎳、金、鍍銀等電極。 單層壓電陶瓷片的標準電極為上下面,一面為正極、一面為負極;管狀單層陶瓷的標準電極為內外壁電極,內壁為正極、外壁為負極。 除標準電極外,我們也可提供特殊電極,如電極延覆WAE(Wraped Around Electrode),可將正負電極引至同一側,如下圖所示,為標準可選的WAE電極形式,一般從另一面延覆來的電極為負極,另一區(qū)域為正極,如下圖標記。
單層壓電陶瓷的耐壓值 單層壓電陶瓷所能承受的電壓值與厚度有關,一般1mm厚陶瓷zui大可承受1kV的電壓,2mm厚陶瓷zui大可承受2kV電壓,以此類推。 芯明天圓片壓電陶瓷元件的材料對應典型應用 NCE40:超聲清洗、水下超聲、醫(yī)療應用-化妝品、壓電馬達驅動、諧振模式應用。 NCE41:超聲清洗、超聲霧化器、水下超聲、醫(yī)療應用、壓電馬達驅動、諧振模式應用、點火擠壓式。 NCE80:超聲焊接、高頻聲吶、高頻醫(yī)療應用。 NCE81:超聲焊接、超聲解膠劑、高頻及高功率聲吶、高頻及高功率醫(yī)療應用。 NCE51:低功率及低頻超聲/聲傳感器、力及超聲拾音器、超聲傳感器/接收器系統(tǒng)、傳感器、加速度計、水聽器、流量計、無損檢測NDT、促動器(Bulk及單層的疊堆)。 NCE53:剪切加速度計、陀螺儀、一般所有要求高溫及時間穩(wěn)定性的應用。 NCE56:醫(yī)療成像、水診器、NDT無損檢測、促動器、一般所有既要求高介電常數又要求高壓常數的應用。 NCE55:醫(yī)療成像、水診器、NDT無損檢測、促動器、噴墨打印機、寬帶傳感器陣列和成像系統(tǒng)、要求高介電常數及高壓電常數、溫度限制的應用。 注:材料參數請詳見技術參數。 單層壓電陶瓷的諧振頻率 1、片狀單層陶瓷諧振頻率 片狀單層陶瓷本身的諧振頻率與陶瓷的厚度有關,兩者大致關系如下圖所示。 厚度[mm] | 諧振頻率[kHz] | 20 | 100 | 10 | 200 | 4 | 500 | 2 | 1000 | 1.4 | 1500 | 1 | 2000 | 0.5 | 4000 | 0.45 | 4700 | 0.3 | 6600 |
| |
將壓電陶瓷裝入設備中后,陶瓷的諧振頻率將降低,具體參數需要進行結構分析。 單層壓電陶瓷的位移估算 利用逆壓電效應,即對壓電陶瓷施加電壓,壓電陶瓷受電場影響將產生形變位移。 1、位移的粗略估計 單層壓電陶瓷一般在zui大耐壓值下的位移約為位移方向長度的1‰,例如1mm厚陶瓷片,它的zui大耐壓值為1000V,在1000V下,它產生的zui大位移約為1μm。 2、片狀單層壓電陶瓷的位移估算:
其中: U:施加電壓[V] H:陶瓷高度[m] E:電場強度[V/m] d:壓電系數[m/V] W:陶瓷寬度[m] 由以上公式可知:片狀單層壓電陶瓷的位移只與材料及所給電壓有關,而對于同一種材料,不同高度的陶瓷片,只要施加相同電壓(切記:電壓不可超出所能承受的zui大電壓),所產生的位移基本相同。 其他形狀也可根據此計算公式進行估算位移情況。 3、單層陶瓷工作在諧振頻率點時產生的振動幅度zui大。 作為傳感或發(fā)電時,輸出電壓估算 單層壓電陶瓷作為傳感器時是利用它的正壓電效應,即通過施加外力使之產生形變,從而輸出電荷。 圓片輸出電壓理論估算公式: g33:為材料常數 F:為力,單位 H:為高度 R:為圓片的半徑 例如: 圓片NCE41-Disc-OD20-TH5,NCE41材料系數為25.5*10-3,當施加12500N力時,理論估算所產生的電壓為5000V。 單層壓電陶瓷用來發(fā)電產生的功率,在諧振頻率下,可達40-50W/cm3,芯明天單層壓電陶瓷在諧振頻率下產生功率zui高的材料為NCE81材料。 單層陶瓷驅動電源 芯明天公司不僅可提供單層壓電陶瓷,且可提供單層壓電陶瓷驅動電源,頻率可提供小至幾赫茲,大至上兆頻率的驅動電源,基本參數如下: 型號 | zui大輸出電壓V | zui大輸出功率W | 帶寬(-3dB) | E01/00 | 120V | 20W | 0~50KHZ | 50V | 20W | 0~100KHZ | 40V | 20W | 0~150KHZ | 2031 | 300V | 18W | 0~500kHz | 4011 | 160V | 80W | 0~1MHz | 2021 | 170V | 42.5W | 0~1.5MHz | 1100A | 35V | 17.5W | 0~12MHz | 1200A | 35V | 17.5W | 0~24MHz |
該產品為進口產品,一般以批量定制為主,所以我們不將壓電陶瓷元件作為標準品提供。但在國外也會有部分型號的庫存,可從庫存中選取型號進行性能測試,且供貨時間短,成本易控制。請與銷售工程師索取庫存型號。 |