一种新型Cymbal换能器的研究

作     者：林书玉 许龙 

作者机构：陕西师范大学应用声学研究所西安710062 

出 版 物：《声学学报》 (Acta Acustica)

年 卷 期：2011年第36卷第1期

页      面：27-36页

核心收录：

学科分类：07[理学] 08[工学] 070206[理学-声学] 0802[工学-机械工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(10674090 10974127) 教育部博士点基金(20050718003)资助项目 

主　　题：Cymbal换能器 共振频率方程 有效机电耦合系数 机电等效电路 压电陶瓷 径向振动 数值计算方法 几何尺寸 

摘      要：提出并研究了一种新型的Cymbal换能器。与传统的Cymbal换能器相比,该换能器中的压电陶瓷圆盘由一个金属圆环和压电陶瓷圆盘的径向组合体所代替。论文首先探讨了压电陶瓷圆盘和金属圆环组合体的径向振动,用解析方法得出了其径向振动的机电等效电路。在此基础上,得出了新型Cymbal换能器的机电等效电路,并得出了其共振及反共振频率方程。其次,利用数值计算方法,对这种新型的Cymbal换能器的共振频率和振动性能进行了研究。分析了Cymbal换能器的几何尺寸对其共振频率及有效机电耦合系数等参数的影响,探讨了其输入导纳的频率特性。所得结论为此类Cymbal换能器的优化设计及工程应用奠定一定的理论基础。本文提出的新型Cymbal换能器具有较大的几何尺寸、较高的机械强度以及功率容量等优点,可望在较大功率的水声及超声辐射器中获得较为广泛的应用。