Перейти к содержанию
    

Пьезоэлемент вопрос

Можно как то объяснить что увеличение напряжения раскачки с какого то напряжения  приводит к уменьшению излучаемой акустической мощности.

Изменено пользователем whale

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Если колокол или камертон очень сильно дубасить, то с какого-то момента он вместо выдачи чистого тона начнет хрипеть и дребезжать, излучая все и вся на разных частотах и "размазывая" мощность по спектру. Пьезик с возбуждающим его генератором - та же резонансная система.

Как-то так, наверное ...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Just now, kovigor said:

Если колокол или камертон очень сильно дубасить, то с какого-то момента он вместо выдачи чистого тона начнет хрипеть и дребезжать, излучая все и вся на разных частотах и "размазывая" мощность по спектру. Пьезик с возбуждающим его генератором - та же резонансная система.

Как-то так, наверное ...

Это если дубасить не в резонанс, в данном случае работа в резонансе.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А вы хоть раз пробовали "в резонанс" дубасить ?

Камертон ударяют ("возбуждают") молоточком, легенько, после чего он сам выходит в резонанс на расчетной частоте и дает красивый, чистый тон. Как и колокол. А теперь ударьте его слишком сильно и послушайте ...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Just now, kovigor said:

А вы хоть раз пробовали "в резонанс" дубасить ?

Камертон ударяют ("возбуждают") молоточком, легенько, после чего он сам выходит в резонанс на расчетной частоте и дает красивый, чистый тон. Как и колокол. А теперь ударьте его слишком сильно и послушайте ...

Физическое / теоретическое объяснение есть какое нибудь  ?

Ладно бы мощность не росла и вся доп энергия уходила бы на гармоники но тут явно падает мощность и на резонансе.  

 

Изменено пользователем whale

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Если ударить слишком сильно, камертон перестает излучать на одной частоте, а излучает сразу целый спектр, "размазывая" мощность по этому спектру ...

 

Или струна, кстати. Если возбудить ее слишком сильно, будет тот же результат ...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Just now, kovigor said:

Если ударить слишком сильно, камертон перестает излучать на одной частоте, а излучает сразу целый спектр, "размазывая" мощность по этому спектру ...

Так вот и вопрос почему он так делает.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Похоже, придется углубиться в ур.мат.физ. Например, в уравнение колебаний струны. Хотя я не физик, к сожалению ...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Just now, kovigor said:

Похоже, придется углубиться в ур.мат.физ. Например, в уравнение колебаний струны. Хотя я не физик, к сожалению ...

Можно взять обычный динамик и подавать на него все большее напряжение, вероятно при каком то катушка начнет биться в упоры и передавать часть мощности  в гармоники.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

2 часа назад, whale сказал:

Можно взять обычный динамик и подавать на него все большее напряжение, вероятно при каком то катушка начнет биться в упоры и передавать часть мощности  в гармоники.

Пьезоэлемент электро-механическая система, соотв-но увеличение напряжения/подводимой мощности повлекло ограничение или по "механике" - те достигнут предел деформации для вашего типа керамики/кристалла, или "по электрике" - если керамика слабо поляризована. В "пределе" - керамика совсем теряет поляризацию, и тогда пэ-эффект будет отсутствовать при любом подводимом напряжении. Также происходит при "старении" пьезокерамики, снижается КПД преобразования.

>>  при каком то катушка начнет биться в упоры 

если размагнитился магнит - возможно и не начнет. Аналогично снижению поляризации.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Пьезоэлемент необратимо деградирует, если подаешь на него слишком большое напряжение. Не снизилась ли его емкость после подачи этого напряжения?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

9 часов назад, k155la3 сказал:

Пьезоэлемент электро-механическая система, соотв-но увеличение напряжения/подводимой мощности повлекло ограничение или по "механике"...

Скорее по механике. Большое напряжение - высокая скорость нарастания, т.е. почти импульсное воздействие

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

4 часа назад, Michael58 сказал:

Пьезоэлемент необратимо деградирует, если подаешь на него слишком большое напряжение. Не снизилась ли его емкость после подачи этого напряжения?

Думаю, что не сам пьезоэлемент, а его окружение: элементы крепления к нему электродов, соединительные элементы между пьезоэлементом и корпусом (клей и пр.) или между двумя пьезоэлементами (если для передачи/приёма используются разные кристаллы. Сам пьезоэлемент - это же вроде просто кристалл кварца? Что ему сделается от напряжения?

Если же из-за слишком большого импульса и вызванных им мех.колебаний, где-то например треснул клей между кристаллом и корпусом, то вполне потом из-за этого может ухудшиться работа.

Или даже сам кристалл может треснуть. Из-за возникших слишком больших мех.напряжений между ним и корпусом. Если конечно он в корпусе.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Пъезоизлучатель имеет небольшую нелинейность и его резонансная частота зависит от амплитуды колебаний. При увеличении амплитуды резонансная частота немного меняется и вы выходите из резонанса.

 

Это проверено на реальных пъезах. Для получения максимальной амплитуды колебаний пришлось создать фазовую подстройку частоты работающую по фазе тока пъеза в реалтайме.

 

ФАПЧ работал по реальному току пъеза с компенсацией емкостной составляющей.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

В 17.10.2022 в 21:54, whale сказал:

увеличение напряжения раскачки с какого то напряжения  приводит к уменьшению излучаемой акустической мощности.

Чтобы прояснить физику вопроса, проверьте:

1. Увеличивается ли потребляемая эл. мощность?

2. Что происходит с температурой элемента?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...