物理实验,压电元件导纳圆的测量互感耦合电路特性研究报告

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划物理实验,压电元件导纳圆的测量互感耦合电路特性研究报告　　压电元件导纳圆的测量　　精51赵诣　　XX　　一、实验目的　　(1)测量压电元件的导纳，即测量阻抗，可提供该元件与所在电路之间的阻抗匹配数据；(2)通过测量压电元件或压电换能器的导纳圆可以得到其发射效率；(3)学习利用示波器测量交流阻抗的方法　　二、实验原理　　压电效应　　对某些电介质晶体施加机械应力时，晶体因内部正负电荷中心发生相对位移而产生极化，导致晶体两端面上出现符号相反的束缚电荷，其电荷密度与应力成正比。这种没

2、有电场作用，由机械应力的作用而使电介质晶体产生极化并形成晶体表面电荷的现象称为压电效应。当机械应力由压应力变成拉应力时，电荷符号也改变。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　于以上情况相反，将具有压电效应的电介质晶体置于电场中，电场的作用引起电介质内部正负电荷中心产生相对位移，而这一位移又导致介质晶体发生形变，晶体的这种由外加电场产生形变的现象称为逆压电效应。晶(来自:写论文网:物理实

3、验,压电元件导纳圆的测量互感耦合电路特性研究报告)体形变的大小与外加电场强度成正比，当电场反向时，形变也改变符号。　　压电元件的等效电路　　等效电路由右图所示：　　电路总导纳为：　　12??　　(wL?)1??R1wC1　　?Y??j?wC0?　　1212?2?R12?(wL1?)R1?(wL1?)　　?wC1wC1???　　动态导纳y1和总导纳Y随频率变化情况如下：　　??1?1?2　　???g??b?1?12R??2R??　　1???1?　　取横座标表示电导g，纵坐标表示电纳jb，则U的频率改变时，上式代表一个圆，称为导纳　　圆。如图：　　22　　此时有　　wL1?目的-通过该培训

4、员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　1　　?0wC1　　即???s?1/L1C1，由导纳圆还可得到R1,L1,C1,Qm。　　测量电路及测量仪器　　测量线路如下图。E为函数信号发生器，P为被测压电元件，R为无感电阻，取值尽量小一些。用示波器测得U，U1，及U与U1之间的相位差φ，即可求得压电元件的总阻抗或总导纳。　　总导纳Y?g?jb　　总导纳Y的模

5、Y

6、?　　1U1　　?　　UURU12??　　c

7、os　　URT　　总电导g?

8、Y

9、cos??　　总电纳b?

10、Y

11、sin??　　U12??　　sin　　URT　　在压电元件的某一共振频率附近改变信号频率，测得若干组g、b，即可得到测量的导目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　纳圆。　　由于测量时，电路中加入了采样小电阻R，于是压电元件的等效电路参量可替换为L1、C1、和C0/(1?　　R　　)，因此公式、式和C0将修正为R1　　R1?

12、R?1/DL1?　　R?R1　　?2??1AC　　(1?　　R　　)，而C1和Om形式不变。R1　　C0?　　?s　　补充内容：用示波器研究互感耦合电路的特性　　如右图所示的互感电路中，原边线圈和副边线圈之间通过互感M联系在一起组成耦合电路，副边回路的电阻为R2，它是线圈导线电阻和外接电阻之和。原、副边回路的微分方程如下：　　设原边电流为i1?I1msin?t，I1m为i1的峰值，i1可由测R上的电压得出。从微分方程组求u1的稳态解可得：　　u1?(R1??R1)I1msin?t??(L1??L1)I1mcos?tM2?2R2M2?2L2目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感

13、受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　,?L1?2式中?R1?22222　　R2??L2R2??L2　　从以上两式可见，副边回路对原边的影响可等效为原边电阻增加ΔR1，同时电感减少Δ　　L1。当R2=∞，即副边开路时，ΔR1和ΔL1均为0；当ω一定，且R2=ωL2时，ΔR1达极大值　　?R1