PRINCIPLES OF CALCULATION OF THE PIEZOELECTRIC ELEMENTS WITH SURFACES PARTIAL ELECTRODES COVERING

Authors

  • O. N. Petrishchev National Technical University of Ukraine «Kyiv Polytechnic Institute», Kyiv, Ukraine
  • V. M. Sharapov Cherkasy State Technological University, Cherkasy, Ukraine
  • Zh. V. Sotula Cherkasy State Technological University, Cherkasy, Ukraine
  • K. V. Bazilo Cherkasy State Technological University, Cherkasy, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15588/1607-3274-2015-1-2

Keywords:

piezoelectric element surfaces partial electrodes covering, microelectromechanical structures.

Abstract

The sequence of computational procedures, which allows when calculating transfer characteristics to use the full range of physical, mechanical and geometrical parameters of the piezoelectric element and the final value of the output electric impedance of the electrical signals generator, is proposed. The method, which allows you to perform the real situation adequate assessment of the connectivity effect of elastic and electric fields in the case of their arbitrary distribution in the volume of vibrating piezoelectric element, is proposed. The formulated complete set of boundary problems of technical electrodynamics and elasticity dynamic theory is the mathematical content of the energypower method of the piezoelectric elements physical state analysis in the regime of forced oscillations under the influence of the electrical energy external source. The proposed sequence of computational procedures can be recommended as a theoretical basis for characteristics calculating of the piezoelectric elements with partial surfaces covering by electrodes and microelectromechanical structures.

References

Варадан В. ВЧ МЭМС и их применение / В. Варадан, К. Виной, К. Джозе. – М. : Техносфера, 2004. – 528 с. 2. Ананьева А. А. К расчету поршневого пьезоэлектрического излучателя без учета внутренних потерь / А. А. Ананьева // Акустический журнал. – 1958. – Т. 4, № 3. – С. 223–232. 3. Механика связанных полей в элементах конструкций. Т. 5. Электроупругость / В. Т. Гринченко, А. Ф. Улитко, Н. А. Шульга. – К. : Наук. думка, 1989. – 280 с. 4. Тамм И. Е. Основы теории электричества / И. Е. Тамм. – М. : Наука, 1976. – 616 с. 5. Петрищев О. Н. Гармонические колебания пьезокерамических элементов. Ч. 1. Гармонические колебания пьезокерамических элементов в вакууме и метод резонанса – антирезонанса / О. Н. Петрищев. – К. : Аверс, 2012. – 300 с. 6. Кэди У. Пьезоэлектричество и его практическое применение / У. Кэди. – М. : Изд-во иностранной литературы, 1949. – 720 с. 7. Sharapov V. Piezoceramic sensors / V. Sharapov. – Heidelberg, Dordrecht, London, New York : Springer Verlag, 2011. – 498 p. 8. Шарапов В. М. Пьезоэлектрические датчики / В. М. Шарапов, М. П. Мусиенко, Е. В. Шарапова. – М. : Техносфера, 2006. – 632 с. 9. Sharapov V. Piezoelectric electroacoustic transducers / V. Sharapov, Zh. Sotula, L. Kunitskaya. – Heidelberg, Dordrecht, London, New York: Springer Verlag, 2013. – 240 p. 10. Шарапов В. М. Электроакустические преобразователи / В. М. Шарапов, И. Г. Минаев, Ж. В. Сотула, Л. Г. Куницкая. – М.: Техносфера, 2013. – 280 с. 11. Кошляков Н. С. Уравнения в частных производных математической физики / Н. С. Кошляков, Э. Б. Глинер, М. М. Смирнов. – М. : Высшая школа, 1970. – 712 с. 12. Прудников А. П. Интегралы и ряды. Специальные функции / А. П. Прудников, Ю. А. Брычков, О. И. Маричев. – М. : Наука, 1983. – 752 с.

Published

2015-01-27

How to Cite

Petrishchev, O. N., Sharapov, V. M., Sotula, Z. V., & Bazilo, K. V. (2015). PRINCIPLES OF CALCULATION OF THE PIEZOELECTRIC ELEMENTS WITH SURFACES PARTIAL ELECTRODES COVERING. Radio Electronics, Computer Science, Control, (1). https://doi.org/10.15588/1607-3274-2015-1-2

Issue

Section

Radio electronics and telecommunications