Розрахунок електричного імпедансу п’єзокерамічного диска в області високих частот

Автор(и)

  • Костянтин Вікторович Базіло Черкаський державний технологічний університет, Україна
  • Віктор Степанович Антонюк Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна
  • Леонід Григорович Полонський Державний університет «Житомирська політехніка», Україна https://orcid.org/0000-0002-4347-9088
  • В’ячеслав Дмитрович Головня Державний університет «Житомирська політехніка», Україна https://orcid.org/0000-0002-8823-9141

DOI:

https://doi.org/10.26642/ten-2020-1(85)-97-103

Ключові слова:

тонкий диск, п’єзокераміка, електричний імпеданс, вектор зміщення матеріальних частинок

Анотація

Актуальність застосування різних функціональних елементів п’єзоелектроніки в силових і інформаційних системах пояснюється, перш за все, їх високою надійністю. В результаті дослідження математичної моделі реального пристрою можна визначити той набір геометричних, фізико-механічних та електричних параметрів реального об’єкта, який забезпечує реалізацію технічних показників функціонального елемента п’єзоелектронік, що обумовлені в технічному завданні. Це істотно скорочує час і вартість розробки нових функціональних елементів п’єзоелектроніки.
У статті на основі методу усереднення вирішена система диференціальних рівнянь у часткових похідних та побудована математична модель електричного імпедансу п’єзокерамічного диска в області високих частот, де вектор зміщення матеріальних частинок визначається радіальним і осьовим компонентами.

Біографії авторів

Костянтин Вікторович Базіло, Черкаський державний технологічний університет

K.V. Bazilo

Віктор Степанович Антонюк, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

V.S. Antoiyuk

Леонід Григорович Полонський, Державний університет «Житомирська політехніка»

L.H. Polonskyi

В’ячеслав Дмитрович Головня, Державний університет «Житомирська політехніка»

V.D. Holovnia

Посилання

Bogdan, A.V., Petrishchev, O.N., Yakimenko, Yu.I. and Yanovskaya, Yu.Yu. (2009), «Issledovanie kharakteristik p'ezoelektricheskogo transformatora na osnove radial'nykh kolebanii v tonkikh p'ezokeramicheskikh diskakh», Elektronika i svyaz', Tematicheskii vypusk Elektronika i nanotekhnologii, Part 1, pp. 269–274.

Bogdan, A.V., Petrishchev, O.N., Yakimenko, Yu.I. and Yanovskaya, Yu.Yu. (2009), «Matematicheskoe modelirovanie kolebanii tonkikh p'ezokeramicheskikh diskov dlya sozdaniya funktsional'nykh elementov p'ezoelektroniki», Elektronika i svyaz', Tematicheskii vypusk Elektronika i nanotekhnologii, Part 2, pp. 35–42.

Yu-Hsiang, Hsu, Chih-Kung, Lee and Wen-Hsin, Hsiao (2005), «Electrical and Mechanical Fully Coupled Theory and Experimental Verification of Rosen-Type Piezoelectric Transformers», IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control, Vol. 52, No. 10, pp. 1829–1839.

Flynn, Anita M. and Sanders, Seth R. (2002), «Fundamental Limits on Energy Transfer and Circuit Considerations for Piezoelectric Transformers», IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 17, No. 1, pp. 8–14.

Klimashin, V.M., Nikiforov, V.G., Safronov, A.Ya. and Kazakov, V.K. (2004), «Novye oblasti primeneniya p'ezotransformatorov», Komponenty i tekhnologii, No. 1, pp. 56–60.

Day, Michael and Lee, Bang S. (2002), «Understanding piezoelectric transformers in CCFL backlight applications», Analog Applications Journal, 4 Q, pp. 18–24.

Wells, Eddy (2002), «Comparing magnetic and piezoelectric transformer approaches in CCFL applications», Analog Appl. Journal, 1 Q, pp. 12–18.

Novakovskii, A.G., Antonyuk, V.S. and Petrenko S.F. (2017), «Primeneniya pezoelektricheskih aktuatorov v mikromanipulyatorah», Visnyk Cherkas'kogo derzhavnogo tehnologichnogo universytetu, Cherkasy, No. 4, pp. 5–10.

Petrenko, S.F., Omelyan, A.V., Antonyuk, V.S. and Novakovskyi, O.G. (2018), «Comparison of piezoelectric and DC motor control principles», Journal of Nano- and Electronic Physics, Vol. 10, Issue 5, No. 05032.

Shkodzins'kyj, O., Bjeljakova, I., Pis'cio, V. and Medvid', V. (2011), «Eksperymental'ni chastotni harakterystyky p’jezotransformatora poperechno-poperechnogo typu dlja stabilizacii' strumu ljuminescentnoi' lampy», Visnyk TNTU, Vol. 16, No. 3, pp. 142–148.

Grinchenko, V.T., Ulitko, A.F. and Shul’ga, N.A. (1989), Mekhanika svyazannykh polei v elementakh konstruktsii. T. 5. Elektrouprugost', Naukova dumka, Kiev, 280 p.

Omelyan, A.V., Petrenko, S.F., Novakovskiі, A.G. and Antonyuk, V.S. (2018), «Issledovanie rezonansnykh kharakteristik ostsilyatora p'ezoelektricheskikh dvigatele», Materialy II Mezhdunarodnoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii «Priborostronie–2018», (14–18 noyabrya 2018 g.), Minsk, Respublika Belarus', pp. 155–156.

Petrenko, S.F., Omeljan, A.V., Gorbatjuk, O.O. and Antonjuk, V.S. (2019), «Rezonansni harakterystyky p’jezoelektrychnogo dvyguna v zalezhnosti vid resursnogo stanu», Naukovi visti Nacional'nogo tehnichnogo universytetu Ukrai'ny «Kyi'vs'kyj politehnichnyj instytut imeni Igorja Sikors'kogo», No. 1, pp. 59–66.

Parton, V.Z. and Kudryavtsev, B.A. (1988), Elektromagnitouprugost' p'ezoelektricheskikh i elektro-provodnykh tel, Nauka, Moskva, 472 p.

Petrishchev, О.N. and Bazilo, C.V. (2016), «Opredelenie elektricheskogo impedansa p’ezokeramicheskogo diska i ego raschet v oblasti nizkikh chastot», Visnyk Cherkas'kogo derzhavnogo tehnologichnogo universytetu, Cherkasy, No. 3, pp. 24–35.

Bazilo, C.V. (2017), «Pryncypy rozrahunku elektrychnogo impedansu kolyval'nogo p’jezokeramichnogo dysku v oblasti serednih chastot», Radioelektronika, informatyka, upravlinnja, Zaporizhzhja, No. 4, pp. 15–25.

Petrenko, S.F., Omelyan, A.V., Lysenko, A.N. and Antonyuk, V.S. (2019), «Issledovanie soputstvuyushchego udarno-vibratsionnogo shuma p'ezoelektricheskogo dvigatelya v rezhime mikro- i nanoskorostei», Visnyk Nacional'nogo tehnichnogo universytetu Ukrai'ny «Kyi'vs'kyj politehnichnyj instytut imeni Igorja Sikors'kogo», Kyiv, No. 78, pp. 67–73.

Petrenko, S.F., Omelyan, A.V., Antonyuk, V.S. and Novakovskii, O.H. (2018), «Systema keruvannja p’jezoelektrychnym dvygunom», Visnyk Nacional'nogo tehnichnogo universytetu Ukrai'ny «Kyi'vs'kyj politehnichnyj instytut imeni Igorja Sikors'kogo», Kyiv, Issue 55, No. 1, pp. 5–10.

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-06-26

Як цитувати

Базіло, К. В., Антонюк, В. С., Полонський, Л. Г., & Головня, В. Д. (2020). Розрахунок електричного імпедансу п’єзокерамічного диска в області високих частот. Технічна інженерія, (1(85), 97–103. https://doi.org/10.26642/ten-2020-1(85)-97-103

Номер

Розділ

АВТОМАТИЗАЦІЯ, КОМП’ЮТЕРНО-ІНТЕГРОВАНІ ТЕХНОЛОГІЇ ТА РОБОТОТЕХНІКА