Разработка микронасоса
4.1.2 Измерение ВАХ пьезоэлементов
Измерения вольт-амперной характеристики отдельных прямоугольных пьезоэлементов были проведены с целью установить потребляемую мощность при частотах и напряжении которые были ранее установлены как рабочие (10 … 50 Гц и 5 … 100 В соответственно)
Описание стенда и методика измерений
Для проведения данных измерений использовалась цепь, приведенная на рисунке 4.6.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рисунок 4.6 - схема для снятия ВАХ
В данной цепи обозначено:
Г - генератор высоковольтный многофазный для матричных структур
А - прецизионный мультиметр Fluke 8508A используемый в качестве
V - мультиметр Fluke 17B+
Q1 - пьезоэлемент
Пьезоэлемент закрепляется в зажиме, приведенном на рисунке 4.7
Рисунок 4.7 - Зажим для включения ПЭ в измерительную цепь
Последовательность проведения измерения:
1. Сборка цепи
2. Включение оборудование и прогрев в течение 15 минут.
3. Подача синусоидального сигнала частотой 10 Гц и напряжением 5 В (контроль напряжения по вольтметру)
4. Фиксация показаний амперметра.
5. Повтор пунктов 3-4 с изменением напряжения 5 … 100 В с шагом 5 В.
6. Повтор пунктов 3-5 с изменением частоты 10 … 50 Гц с шагом 10 Гц.
Результаты измерений
После получения данных результатов с нескольких ПЭ была проведена статистическая обработка, результатом которой являются таблица 4.2 и график на рисунке 4.8
Таблица 4.2 - среднее значение тока от напряжения при разных частотах
F, Гц |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
|
V, В |
I, мА |
I, мА |
I, мА |
I, мА |
I, мА |
|
5 |
1,30 |
1,16 |
1,23 |
1,18 |
1,28 |
|
10 |
1,30 |
1, 19 |
1,25 |
1,18 |
1,25 |
|
15 |
1,30 |
1, 19 |
1,26 |
1,22 |
1,24 |
|
20 |
1,29 |
1,22 |
1,24 |
1,23 |
1,27 |
|
25 |
1,27 |
1,22 |
1,26 |
1,25 |
1,30 |
|
30 |
1,18 |
1,22 |
1,29 |
1,30 |
1,35 |
|
35 |
1,15 |
1,21 |
1,28 |
1,34 |
1,41 |
|
40 |
1,18 |
1,22 |
1,30 |
1,37 |
1,47 |
|
45 |
1,17 |
1,23 |
1,34 |
1,43 |
1,54 |
|
50 |
1, 20 |
1,26 |
1,39 |
1,49 |
1,63 |
|
55 |
1,25 |
1,29 |
1,47 |
1,57 |
1,74 |
|
60 |
1,26 |
1,33 |
1,54 |
1,69 |
1,88 |
|
65 |
1,27 |
1,40 |
1,66 |
1,84 |
2,11 |
|
70 |
1,29 |
1,52 |
1,87 |
2,17 |
2,51 |
|
75 |
1,34 |
1,77 |
2,31 |
2,90 |
3,59 |
|
80 |
1,45 |
2,18 |
3,17 |
4,33 |
5,37 |
|
85 |
1,61 |
2,67 |
3,94 |
5,40 |
6,89 |
|
90 |
1,78 |
3,07 |
4,54 |
6,13 |
7,81 |
|
95 |
1,94 |
3,42 |
5,02 |
6,71 |
8,53 |
|
100 |
2,11 |
3,68 |
5,43 |
7,21 |
9,10 |
Рисунок 4.8 - Графики зависимости тока, протекающего через пьезоэлементы, от напряжения при различных частотах после статистической обработки