physique d'un transducteur piezo-céramique

[invitef2b2123b]

Bonjour,

J'ai beau chercher, je ne trouve pas de post qui réponde précisément à ma question.

Elle est bien simple et se décompose en deux parties.

Tout d'abord, la tension appliquée aux bornes d'une céramique dépend de son impédance interne (simple pont diviseur). Ce qui veut dire que plus l'impédance de la céramique sera élevée plus la tension à ses bornes sera importante? (ça c'est simple et la réponse est oui je pense ^^)

Deuxième question :

Je ne sais pas trop comment l'aborder. Bon, dans l'hypothèse où la réponse à ma première question est "oui", on pourrai croire que plus la tension aux bornes de la céramique est importante, plus l'onde ultra-sonore émise est importante.

Je crois avoir compris que c'est faux! Ce qui voudrai dire qu'en dehors de la fréquence de résonance, malgré une forte tension aux bornes de la céramique, elle ne vibre pas (ne produit pas ou peu d'ultrasons)?
Qu'est ce qui régis ce phénomène? qu'est ce qui dans la céramique l'empêche physiquement de vibrer?

Et finalement (oui j'avais dis deux! j'ai menti!!!) on traite souvent l'amplitude aux bornes de la céramique mais très rarement le lien entre fréquence et vibrations. Qu'est ce qui régis la sensibilité d'une céramique à une fréquence donné en émission ou en réception?

Merci beaucoup pour vos réponse ou tout simplement des liens concrets vers le sujet que je traite.

Cordialement,

doridubo
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[invite6dffde4c]

Bonjour.
Une céramique ou un cristal piézoélectrique soumis à un champ électrique subit des efforts proportionnels au champ. Et ces efforts se traduisent par une déformation.
Si la tension appliquée est alternative, le solide se déformera périodiquement et, si on est près d'une fréquence de résonance et que le système mécanique a peu de pertes, l'amplitude sera plus grande.
Voici quelques liens vers wikipedia:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Pi%C3%A...ectricit%C3%A9
http://en.wikipedia.org/wiki/Piezoelectricity
http://en.wikipedia.org/wiki/Ultrasonic_sensor
Au revoir.

[invitef2b2123b]

Re-bonjour,

J'ai fait beaucoup de recherche online avant de poster ce message, et je trouve toujours pas la réponse à la question n°2. Il y a bien des formule démontrant que plus la fréquence de résonance et d'anti-résonance sont proches, plus le facteur de qualité est élevé et plus le facteur électro-mécanique est important. D'accord.

Mais aucune formule n'utilise la fréquence comme paramètre pour montrer qu'une tension en dehors de la bonne plage de fréquence ne vas pas créer des ultrasons et inversement. J'ai l'impression que cette question est que très peu traité ou expliqué même si je conçois que la géométrie de la céramique empêche la création d'ultrasons en dehors d'une certaine plage de fréquence. Les paramètres qui rentrent en jeu sont la déformation D suivant une direction, le déplacement électrique, le champ électrique et les contraintes. Toujours pas de formules faisant intervenir la fréquence comme variable! j'ai dû louper un épisode..

Cordialement,

doridubo.

[invite6dffde4c]

... j'ai dû louper un épisode..
...

Re.
Oui. Essayez de lire lentement mon message précédent.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef2b2123b]

Re-bonjour,

J'ai bien compris que plus on est proche de la résonance plus on aura d'ultrasons émis. J'ai juste besoin de le prouver car en dehors de la fréquence de résonance, sur une sonde céramique de mon entreprise, la tension applicable aux bornes de la céramique dépend uniquement de l'impédance. Pourtant l'impédance n'est pas seulement forte à la résonance. C A D , j'arrive à avoir 800v Pk-pk en dehors et 600v à la résonance.

Cordialement,

Doridubo

[invitef2b2123b]

Par exemple, c'est quoi la formule des pertes mécaniques en fonction de la fréquences?

[invitef2b2123b]

et je tiens à vous remercier pour votre patience car j'ai peur d'en abuser..

[invite6dffde4c]

Re.
Vous pouvez voir le comportement électrique de votre céramique comme un circuit RLC série (et tout cas c'est ce que le générateur voit). Le minimum d'impédance à lieu à la résonance (et vaut R). C'est pour cela qu'à la résonance le générateur est le plus chargé (vous le mettez un peu "à genoux"). Avec un générateur plus puissant, vous pourriez appliquer la même tension indépendamment de la fréquence (et de la résonance).

Vous trouverez dans ce chapitre (10 pages):
http://forums.futura-sciences.com/at...n-ondes1-a.pdf
dans les pages 5 à 9, l'étude d'un système mécanique oscillant amorti.
A+

[invitef2b2123b]

Re,

C'est nikel merci