一个频率依赖的动态电机网络,用于在厚度方向偏振的薄晶圆压电传感器:物理模型和实验确认
Lin Fa1,2, Dongning Liu2, Hong Gong3
1School of Information Engineering, Xi'an Fanyi University, Xi'an 710105, China.
Micromachines
|August 26, 2023
概括
这项研究通过将频率依赖的组件引入四端等效电路来增强压电传感器模型. 这种新模型准确地预测了各种信号和传感器尺寸的电声和声电转换.
科学领域:
- 物理 物理学 物理
- 电气工程 电气工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 压电传感器对于电声和音声电能转换至关重要.
- 对于薄晶圆传感器的传统等效电路模型在准确表示动态行为方面存在局限性.
研究的目的:
- 为薄晶圆压电传感器开发一个增强的,频率依赖的等效电路模型.
- 导出电声和声电转换脉冲响应的分析表达式.
- 建立用于多频信号分析的传输网络模型.
主要方法:
- 引入了依赖频率的辐射电阻和辐射质量到传感器的等效电路中.
- 开发了一个四个终端的动态机械电等效网络.
- 导出了脉冲响应的分析表达式,并为多频信号建立了并行传输网络.
主要成果:
- 与传统模型相比,四终端模型更准确地表示了薄晶圆压电传感器的行为.
- 导出了冲动反应的分析表达式,使得可以准确预测转换特征.
- 开发的传输网络有效地模拟了多频信号相互作用.
结论:
- 提出的依赖频率的四终端模型为分析压电传感器中的电声和声电转换提供了重大进步.
- 该模型的适用性扩展到传统和小型传感器,证明了其通用效用.
- 传感器中心频率转移受到机械负载和振动状态的影响,正如模型所显示的那样.


