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   環(huán)形壓電陶瓷元件在形狀及尺寸方面可廣泛選擇。我們可以生產(chǎn)很寬的尺寸范圍的壓電陶瓷元件，外徑可生產(chǎn)4mm至185mm，以適合您的特殊應(yīng)用。下面你將看到可供參考的不同的尺寸關(guān)系

環(huán)形壓電陶瓷元件材料參數(shù)

*) 只能用于生產(chǎn)疊堆型陶瓷。
**) 測量依照EN 50324標(biāo)準(zhǔn)。
***) 上面的D表示開路，上面的E表示短路。對(duì)于諧振應(yīng)用，陶瓷要與電子器件連接，所以應(yīng)該使用上面帶有E的系數(shù)。1（徑向）和3（軸向）對(duì)應(yīng)參數(shù)被定義的軸。Np就徑向模式常數(shù)，Nt是厚度模式常數(shù)。

以上所列參數(shù)值僅作為參考目的，不能無條件適用于所有形狀及尺寸。參數(shù)變化將取決于元件的實(shí)際形狀、表面處理、形成過程和后期處理等。

*) 只能用于生產(chǎn)疊堆型陶瓷。
**) 測量依照EN 50324標(biāo)準(zhǔn)。
***) 上面的D表示開路，上面的E表示短路。對(duì)于諧振應(yīng)用，陶瓷要與電子器件連接，所以應(yīng)該使用上面帶有E的系數(shù)。1（徑向）和3（軸向）對(duì)應(yīng)參數(shù)被定義的軸。Np就徑向模式常數(shù)，Nt是厚度模式常數(shù)。

以上所列參數(shù)值僅作為參考目的，不能無條件適用于所有形狀及尺寸。參數(shù)變化將取決于元件的實(shí)際形狀、表面處理、形成過程和后期處理等。

結(jié)構(gòu)如下圖所示。

單層與多層壓電陶瓷對(duì)比：

產(chǎn)品屬性	單層壓電陶瓷	多層壓電疊堆陶瓷
外觀
驅(qū)動(dòng)電壓	高（約1kV/mm）	低（60V/150V/200V）
位移形變量	小，納米量級(jí)	大，微米量級(jí)
諧振頻率	100k~6.6MHz	幾十~幾百kHz
靜電容量	幾nF	幾十nF~幾十μF

芯明天單層壓電陶瓷外觀及尺寸

注：單層壓電陶瓷的厚度與長、寬、外徑及材料等有關(guān)；外形尺寸可定制。

芯明天環(huán)形壓電陶瓷元件

芯明天單層壓電陶瓷通常為絲網(wǎng)印刷銀電極，厚度約幾微米至幾十微米，也可定制鎳、金、鍍銀等電極。 
單層壓電陶瓷片的標(biāo)準(zhǔn)電極為上下面，一面為正極、一面為負(fù)極；管狀單層陶瓷的標(biāo)準(zhǔn)電極為內(nèi)外壁電極，內(nèi)壁為正極、外壁為負(fù)極。

除標(biāo)準(zhǔn)電極外，我們也可提供特殊電極，如電極延覆WAE（Wraped Around Electrode），可將正負(fù)電極引至同一側(cè)，如下圖所示，為標(biāo)準(zhǔn)可選的WAE電極形式，一般從另一面延覆來的電極為負(fù)極，另一區(qū)域?yàn)檎龢O，如下圖標(biāo)記。

單層壓電陶瓷的耐壓值

單層壓電陶瓷所能承受的電壓值與厚度有關(guān)，一般1mm厚陶瓷zui大可承受1kV的電壓，2mm厚陶瓷zui大可承受2kV電壓，以此類推。

芯明天單層壓電陶瓷的材料對(duì)應(yīng)典型應(yīng)用

NCE40：超聲清洗、水下超聲、醫(yī)療應(yīng)用-化妝品、壓電馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、諧振模式應(yīng)用。

NCE41：超聲清洗、超聲霧化器、水下超聲、醫(yī)療應(yīng)用、壓電馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、諧振模式應(yīng)用、點(diǎn)火擠壓式。

NCE80：超聲焊接、高頻聲吶、高頻醫(yī)療應(yīng)用。

NCE81：超聲焊接、超聲解膠劑、高頻及高功率聲吶、高頻及高功率醫(yī)療應(yīng)用。

NCE51：低功率及低頻超聲/聲傳感器、力及超聲拾音器、超聲傳感器/接收器系統(tǒng)、傳感器、加速度計(jì)、水聽器、流量計(jì)、無損檢測NDT、促動(dòng)器（Bulk及單層的疊堆）。

NCE53：剪切加速度計(jì)、陀螺儀、一般所有要求高溫及時(shí)間穩(wěn)定性的應(yīng)用。

NCE56：醫(yī)療成像、水診器、NDT無損檢測、促動(dòng)器、一般所有既要求高介電常數(shù)又要求高壓常數(shù)的應(yīng)用。

NCE55：醫(yī)療成像、水診器、NDT無損檢測、促動(dòng)器、噴墨打印機(jī)、寬帶傳感器陣列和成像系統(tǒng)、要求高介電常數(shù)及高壓電常數(shù)、溫度限制的應(yīng)用。

注：材料參數(shù)請(qǐng)?jiān)斠娂夹g(shù)參數(shù)。

單層壓電陶瓷的諧振頻率

環(huán) 片狀單層陶瓷一般具有三個(gè)諧振頻率，即軸向諧振頻率、徑向諧振頻率及Hoop諧振頻率。

其中軸向諧振頻率與陶瓷的厚度及有關(guān)，兩者大致關(guān)系如下圖所示。

將壓電陶瓷裝入設(shè)備中后，陶瓷的諧振頻率將降低，具體參數(shù)需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。

單層壓電陶瓷的位移估算

利用逆壓電效應(yīng)，即對(duì)壓電陶瓷施加電壓，壓電陶瓷受電場影響將產(chǎn)生形變位移。

1、位移的粗略估計(jì)

單層壓電陶瓷一般在zui大耐壓值下的位移約為位移方向長度的1‰，例如1mm厚陶瓷片，它的zui大耐壓值為1000V，在1000V下，它產(chǎn)生的zui大位移約為1μm。

2、片狀單層壓電陶瓷的位移估算： 

其中：

U：施加電壓[V]

H：陶瓷高度[m]

E：電場強(qiáng)度[V/m]

d：壓電系數(shù)[m/V]

W：陶瓷寬度[m]

由以上公式可知：片狀單層壓電陶瓷的位移只與材料及所給電壓有關(guān)，而對(duì)于同一種材料，不同高度的陶瓷片，只要施加相同電壓（切記：電壓不可超出所能承受的zui大電壓），所產(chǎn)生的位移基本相同。

其他形狀也可根據(jù)此計(jì)算公式進(jìn)行估算位移情況。

3、單層陶瓷工作在諧振頻率點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)幅度zui大。

作為傳感或發(fā)電時(shí)，輸出電壓估算

單層壓電陶瓷作為傳感器時(shí)是利用它的正壓電效應(yīng)，即通過施加外力使之產(chǎn)生形變，從而輸出電荷。 
圓片輸出電壓理論估算公式：

g33：為材料常數(shù)

F：為力，單位

H：為高度

R：為圓片的半徑

例如: 圓片NCE41-Disc-OD20-TH5，NCE41材料系數(shù)為25.5*10-3，當(dāng)施加12500N力時(shí)，理論估算所產(chǎn)生的電壓為5000V。 環(huán)片的輸出電壓應(yīng)減去內(nèi)徑計(jì)算出的電壓值。

單層壓電陶瓷用來發(fā)電產(chǎn)生的功率，在諧振頻率下，可達(dá)40-50W/cm3，芯明天單層壓電陶瓷在諧振頻率下產(chǎn)生功率zui高的材料為NCE81材料。

單層陶瓷驅(qū)動(dòng)電源

芯明天公司不僅可提供單層壓電陶瓷，且可提供單層壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源，頻率可提供小至幾赫茲，大至上兆頻率的驅(qū)動(dòng)電源，基本參數(shù)如下：

該產(chǎn)品為進(jìn)口產(chǎn)品，一般以批量定制為主，所以我們不將壓電陶瓷元件作為標(biāo)準(zhǔn)品提供。但在國外也會(huì)有部分型號(hào)的庫存，可從庫存中選取型號(hào)進(jìn)行性能測試，且供貨時(shí)間短，成本易控制。請(qǐng)與銷售工程師索取庫存型號(hào)。

注意事項(xiàng)：

銀電極通過絲網(wǎng)印刷方法印刷于陶瓷表面，通過導(dǎo)電引線連接是非常優(yōu)秀且時(shí)間穩(wěn)定性高的連接方式。然而，偶爾可能存在將銀錫表面上的焊料錫潤濕或脫落的問題，因此焊接可能是困難的。

這種現(xiàn)象主要是由大氣中的硫分子與銀表面之間的反應(yīng)，在陶瓷表面上隨后形成的硫化銀層所引起的。該層的形成和高度受到老化、PH、濕度等因素的影響。

為了*避免這些問題，可以在焊接之前輕輕地清潔陶瓷表面上的外部電極。玻璃刷或鋼絲絨對(duì)此操作非常適合。

我們建議使用250到325℃之間的焊接溫度。 銀是可溶于焊料錫中，如果焊接時(shí)間過長，電極將*溶解在焊料中。 為了增加可承受的焊接時(shí)間，我們推薦使用銀含量為2-4％的焊錫。即使因此增加了耐焊時(shí)間，但我們?nèi)越ㄗh焊接時(shí)間不超過2-3秒，以zui小化向壓電陶瓷產(chǎn)品的熱傳遞，從而避免壓電陶瓷材料去極化的風(fēng)險(xiǎn)。