双压电薄膜片
与双金属片相似,二片极性相反的压电薄膜粘在一起,就构成了一个弯曲的元件,或”双压电薄膜片”(图29)。在这种双压电膜片上加上电压之后,使其中一片加长,而另一片缩短,这样就形成了弯曲。加相反极性的电压时,它就向相反方向弯曲。这种结构形式将微小的长度变化变为很大的端部弯曲,但所产生的力小。若采用加厚的压电膜和多层结构,可增加这种双压电薄膜片所产生的力,但要牺牲一定的位移量。
端部弯曲量和所产生的力,按下式计算:
Δx = 3/4d31 (1²/t²)V 米
F = 3/2Ywd31(t/l)V 牛顿
式中:
Δx = 直流时的位移量
F = 产生的力
d31 = 在“1”方向上的压电常数
l, t, w = 压电膜的长度、厚度和宽度
V = 所加电压(伏)
Y = 压电膜的Young氏模量(2×109N/m²)
当加交流电压时,双压电膜片就成了类似昆虫翅膀那样的扇子。尽管双压电膜片的确显示了直流响应,但只在谐振时才获得最大的端部弯曲,这是由其长度和厚度来决定的。
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