哈尔滨芯明天科技有限公司提供高品质单层压电元件,在形状及尺寸方面可广泛选择。我们可以生产很宽的尺寸范围的圆片压电陶瓷元件,外径可生产4mm至185mm,以适合您的特殊应用。 芯明天单层压电陶瓷(又常被称作超声陶瓷)内部仅含有一层压电陶瓷层,且内部无电极层,仅有外部表面的电极层,不像多层叠堆压电陶瓷,内部具有很多陶瓷层及电极层。在不破坏单层陶瓷对应正、负电极情况下,可进行切割使用。 圆片压电陶瓷元件结构如下图所示。 单层与多层压电陶瓷对比: 产品属性 | 单层压电陶瓷 | 多层压电叠堆陶瓷 | 外观 | | | 驱动电压 | 高(约1kV/mm) | 低(60V/150V/200V) | 位移形变量 | 小,纳米量级 | 大,微米量级 | 谐振频率 | 100k~6.6MHz | 几十~几百kHz | 静电容量 | 几nF | 几十nF~几十μF |
芯明天圆片压电陶瓷元件外观及尺寸 外观 | 尺寸 | | Disc/圆片 外径:4~185mm 厚度:0.2~20mm |
注:单层压电陶瓷的厚度与长、宽、外径及材料等有关;外形尺寸可定制。 芯明天单层压电陶瓷电极 芯明天单层压电陶瓷通常为丝网印刷银电极,厚度约几微米至几十微米,也可定制镍、金、镀银等电极。 单层压电陶瓷片的标准电极为上下面,一面为正极、一面为负极;管状单层陶瓷的标准电极为内外壁电极,内壁为正极、外壁为负极。 除标准电极外,我们也可提供特殊电极,如电极延覆WAE(Wraped Around Electrode),可将正负电极引至同一侧,如下图所示,为标准可选的WAE电极形式,一般从另一面延覆来的电极为负极,另一区域为正极,如下图标记。
单层压电陶瓷的耐压值 单层压电陶瓷所能承受的电压值与厚度有关,一般1mm厚陶瓷zui大可承受1kV的电压,2mm厚陶瓷zui大可承受2kV电压,以此类推。 芯明天圆片压电陶瓷元件的材料对应典型应用 NCE40:超声清洗、水下超声、医疗应用-化妆品、压电马达驱动、谐振模式应用。 NCE41:超声清洗、超声雾化器、水下超声、医疗应用、压电马达驱动、谐振模式应用、点火挤压式。 NCE80:超声焊接、高频声呐、高频医疗应用。 NCE81:超声焊接、超声解胶剂、高频及高功率声呐、高频及高功率医疗应用。 NCE51:低功率及低频超声/声传感器、力及超声拾音器、超声传感器/接收器系统、传感器、加速度计、水听器、流量计、无损检测NDT、促动器(Bulk及单层的叠堆)。 NCE53:剪切加速度计、陀螺仪、一般所有要求高温及时间稳定性的应用。 NCE56:医疗成像、水诊器、NDT无损检测、促动器、一般所有既要求高介电常数又要求高压常数的应用。 NCE55:医疗成像、水诊器、NDT无损检测、促动器、喷墨打印机、宽带传感器阵列和成像系统、要求高介电常数及高压电常数、温度限制的应用。 注:材料参数请详见技术参数。 单层压电陶瓷的谐振频率 1、片状单层陶瓷谐振频率 片状单层陶瓷本身的谐振频率与陶瓷的厚度有关,两者大致关系如下图所示。 厚度[mm] | 谐振频率[kHz] | 20 | 100 | 10 | 200 | 4 | 500 | 2 | 1000 | 1.4 | 1500 | 1 | 2000 | 0.5 | 4000 | 0.45 | 4700 | 0.3 | 6600 |
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将压电陶瓷装入设备中后,陶瓷的谐振频率将降低,具体参数需要进行结构分析。 单层压电陶瓷的位移估算 利用逆压电效应,即对压电陶瓷施加电压,压电陶瓷受电场影响将产生形变位移。 1、位移的粗略估计 单层压电陶瓷一般在zui大耐压值下的位移约为位移方向长度的1‰,例如1mm厚陶瓷片,它的zui大耐压值为1000V,在1000V下,它产生的zui大位移约为1μm。 2、片状单层压电陶瓷的位移估算:
其中: U:施加电压[V] H:陶瓷高度[m] E:电场强度[V/m] d:压电系数[m/V] W:陶瓷宽度[m] 由以上公式可知:片状单层压电陶瓷的位移只与材料及所给电压有关,而对于同一种材料,不同高度的陶瓷片,只要施加相同电压(切记:电压不可超出所能承受的zui大电压),所产生的位移基本相同。 其他形状也可根据此计算公式进行估算位移情况。 3、单层陶瓷工作在谐振频率点时产生的振动幅度zui大。 作为传感或发电时,输出电压估算 单层压电陶瓷作为传感器时是利用它的正压电效应,即通过施加外力使之产生形变,从而输出电荷。 圆片输出电压理论估算公式: g33:为材料常数 F:为力,单位 H:为高度 R:为圆片的半径 例如: 圆片NCE41-Disc-OD20-TH5,NCE41材料系数为25.5*10-3,当施加12500N力时,理论估算所产生的电压为5000V。 单层压电陶瓷用来发电产生的功率,在谐振频率下,可达40-50W/cm3,芯明天单层压电陶瓷在谐振频率下产生功率zui高的材料为NCE81材料。 单层陶瓷驱动电源 芯明天公司不仅可提供单层压电陶瓷,且可提供单层压电陶瓷驱动电源,频率可提供小至几赫兹,大至上兆频率的驱动电源,基本参数如下: 型号 | zui大输出电压V | zui大输出功率W | 带宽(-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 |
该产品为进口产品,一般以批量定制为主,所以我们不将压电陶瓷元件作为标准品提供。但在国外也会有部分型号的库存,可从库存中选取型号进行性能测试,且供货时间短,成本易控制。请与销售工程师索取库存型号。 |