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根据高频交流电路理论,压电陶瓷振子的等效阻抗随频率而变化的曲线(图211)与LC串并联谐振回路的阻抗特性完全相似,也就是说在谐振频率附近,LC串并联谐振回路的阻抗特性与压电陶瓷振子的等效阻抗特性和谐振特性一致.因此压电陶瓷振子在谐振时的机电特性可由图2.12所示的LC串并联回路表示.在图2.12中,、、分别称为压电陶瓷振子的等效电感、等效电容和等效电阻,称为压电陶瓷振子的静态电容,也称为振子的钳定电容。下面分几种情况对压电陶瓷振子的特性加以分析。
.4.1压电陶瓷振子的等效电阻 R=0 的情况
当压电陶瓷振子的机械损耗等于零时,振子的等效电阻等于零。此时振子的输人阻抗与频率的关系式为
由上式可以得出振子的小和更大阻抗频率分别为
另外,根据交流电路的理论,当信号的频率等于 LC回路出现串联谐振现象,因此称为串联谐振频率.当信号的频率等于时,LC回路出现并联谐振现象,因此称为并联谐振频率.可以看出,当压电陶瓷振子的机械损耗等于零时,小阻抗频率等于串联谐振频率,而更大阻抗频率等于并联谐振频率,至此,我们已经接触到了压电陶瓷振子的六个特征频率,即谐振和反谐振频率(),串联和并联谐振频率(fs fp),以及更大导纳(或小阻抗)和小导纳(更大阻抗)频率(fm、fn).在这六个频率中,只有更大导纳和小导纳频率以及谐振和反谐振频率可以直接测出。然而,当压电陶瓷振子的机械损耗等于零时,更大导纳频率、串联谐振频率和谐振频率相重合,振子的小导纳频率、并联谐振频率和反谐振频率相重合.
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