【摘要】:由谐振理论可知,压电振子在最小阻抗频率fm附近,还存在一个使信号电压与电流同相位的频率,这个频率称为压电振子的谐振频率fr;同样,在最大阻抗频率fn附近,还存在一个使信号电压与电流同相位的频率,这个频率称为压电振子的反谐振频率fa。只有压电振子在机械损耗为零的条件下,压电振子的最小阻抗频率fm和谐振频率fr相等;最大阻抗频率fn和反谐振频率fa相等。
将施加到压电振子上电信号的频率从低频慢慢地升到高频时,可以发现,通过压电振子的电流随电信号频率的变化而变化。当电信号频率为某一频率时,电流出现极大值;当电信号频率变化到另一频率时,电流出现极小值。压电振子的电流随频率而变化这一事实,也表明压电振子的等效阻抗Z随频率也发生变化,如图2.8所示。图中,|Z|代表阻抗的绝对值。当电信号频率等于fm时,压电振子的电流最大而阻抗最小;当电信号频率等于fn时,压电振子电流最小而阻抗最大。因此,通常称fm为最小阻抗频率或最大导纳频率(因为导纳=1/阻抗);fn称为最大阻抗频率或最小导纳频率。
如果继续增加输入电信号的频率,还可发现压电振子会有规律地出现一系列的电流极值,相应的频率为fm1,fn1;fm2,fn2;等等。这就是说,压电振子的电流随频率变化有许多极大值和极小值。由谐振理论可知,压电振子在最小阻抗频率fm附近,还存在一个使信号电压与电流同相位的频率,这个频率称为压电振子的谐振频率fr;同样,在最大阻抗频率fn附近,还存在一个使信号电压与电流同相位的频率,这个频率称为压电振子的反谐振频率fa。只有压电振子在机械损耗为零的条件下,压电振子的最小阻抗频率fm和谐振频率fr相等;最大阻抗频率fn和反谐振频率fa相等。当压电振子存在机械损耗时,最小阻抗频率不等于谐振频率,最大阻抗频率不等于反谐振频率。对无损耗或低损耗的压电晶体,可以近似地认为它们相等。
图2.8 压电振子的阻抗特性曲线
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