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  哈爾濱芯明天科技有限公司提供高品質(zhì)單層壓電元件，在形狀及尺寸方面可廣泛選擇。我們可以生產(chǎn)很寬的尺寸范圍的管狀壓電陶瓷元件，外徑可生產(chǎn)5mm至140mm，以適合您的特殊應用。

   芯明天單層壓電陶瓷（又常被稱作超聲陶瓷）內(nèi)部僅含有一層壓電陶瓷層，且內(nèi)部無電極層，僅有外部表面的電極層，不像多層疊堆壓電陶瓷，內(nèi)部具有很多陶瓷層及電極層。在不破壞單層陶瓷對應正、負電極情況下，可進行切割使用。

結構如下圖所示。

單層與多層壓電陶瓷對比：

產(chǎn)品屬性	單層壓電陶瓷	多層壓電疊堆陶瓷
外觀
驅動電壓	高（約1kV/mm）	低（60V/150V/200V）
位移形變量	小，納米量級	大，微米量級
諧振頻率	100k~6.6MHz	幾十~幾百kHz
靜電容量	幾nF	幾十nF~幾十μF

芯明天單層壓電陶瓷外觀及尺寸

注：單層壓電陶瓷的厚度與長、寬、外徑及材料等有關；外形尺寸可定制。

芯明天單層壓電陶瓷電極

芯明天單層壓電陶瓷通常為絲網(wǎng)印刷銀電極，厚度約幾微米至幾十微米，也可定制鎳、金、鍍銀等電極。 
單層壓電陶瓷片的標準電極為上下面，一面為正極、一面為負極；管狀單層陶瓷的標準電極為內(nèi)外壁電極，內(nèi)壁為正極、外壁為負極。

除標準電極外，我們也可提供特殊電極，如電極延覆WAE（Wraped Around Electrode），可將正負電極引至同一側，如下圖所示，為標準可選的WAE電極形式，一般從另一面延覆來的電極為負極，另一區(qū)域為正極，如下圖標記。

單層壓電陶瓷的耐壓值

單層壓電陶瓷所能承受的電壓值與厚度有關，一般1mm厚陶瓷zui大可承受1kV的電壓，2mm厚陶瓷zui大可承受2kV電壓，以此類推。

Tube管狀陶瓷的耐壓值與壁厚有關，一般1mm壁厚陶瓷zui大可承受1kV的電壓，2mm厚陶瓷zui大可承受2kV電壓，以此類推。

芯明天管狀壓電陶瓷元件對應典型應用

NCE40：超聲清洗、水下超聲、醫(yī)療應用-化妝品、壓電馬達驅動、諧振模式應用。

NCE41：超聲清洗、超聲霧化器、水下超聲、醫(yī)療應用、壓電馬達驅動、諧振模式應用、點火擠壓式。

NCE80：超聲焊接、高頻聲吶、高頻醫(yī)療應用。

NCE81：超聲焊接、超聲解膠劑、高頻及高功率聲吶、高頻及高功率醫(yī)療應用。

NCE51：低功率及低頻超聲/聲傳感器、力及超聲拾音器、超聲傳感器/接收器系統(tǒng)、傳感器、加速度計、水聽器、流量計、無損檢測NDT、促動器（Bulk及單層的疊堆）。

NCE53：剪切加速度計、陀螺儀、一般所有要求高溫及時間穩(wěn)定性的應用。

NCE56：醫(yī)療成像、水診器、NDT無損檢測、促動器、一般所有既要求高介電常數(shù)又要求高壓常數(shù)的應用。

NCE55：醫(yī)療成像、水診器、NDT無損檢測、促動器、噴墨打印機、寬帶傳感器陣列和成像系統(tǒng)、要求高介電常數(shù)及高壓電常數(shù)、溫度限制的應用。

注：材料參數(shù)請詳見技術參數(shù)。

單層壓電陶瓷的諧振頻率

Tube管狀壓電陶瓷至少具有兩個諧振頻率，即軸向、徑向諧振頻率，它的徑向諧振頻率與外徑、壁厚等有關。

Tube管狀陶瓷軸向（即高度方向）的諧振頻率可通過以下公式進行估算：

F=0.002*N/(OD–ID)

N：厚度方向頻率常數(shù), 取決于材料，詳見材料參數(shù)工作表，

OD：外徑[mm]

ID：內(nèi)徑[mm]

此計算值為為估計值。

例如：N40 Tube OD39-ID32-TH13，計算得它的軸向諧振頻率約為550kHz。

將壓電陶瓷裝入設備中后，陶瓷的諧振頻率將降低，具體參數(shù)需要進行結構分析。

單層壓電陶瓷的位移估算

利用逆壓電效應，即對壓電陶瓷施加電壓，壓電陶瓷受電場影響將產(chǎn)生形變位移。

1、位移的粗略估計

單層壓電陶瓷一般在zui大耐壓值下的位移約為位移方向長度的1‰，例如1mm厚陶瓷片，它的zui大耐壓值為1000V，在1000V下，它產(chǎn)生的zui大位移約為1μm。

2、片狀單層壓電陶瓷的位移估算： 

其中：

U：施加電壓[V]

H：陶瓷高度[m]

E：電場強度[V/m]

d：壓電系數(shù)[m/V]

W：陶瓷寬度[m]

由以上公式可知：片狀單層壓電陶瓷的位移只與材料及所給電壓有關，而對于同一種材料，不同高度的陶瓷片，只要施加相同電壓（切記：電壓不可超出所能承受的zui大電壓），所產(chǎn)生的位移基本相同。

其他形狀也可根據(jù)此計算公式進行估算位移情況。

3、單層陶瓷工作在諧振頻率點時產(chǎn)生的振動幅度zui大。

作為傳感或發(fā)電時，輸出電壓估算

單層壓電陶瓷作為傳感器時是利用它的正壓電效應，即通過施加外力使之產(chǎn)生形變，從而輸出電荷。 
圓片輸出電壓理論估算公式：

g33：為材料常數(shù)

F：為力，單位

H：為高度

R：為圓片的半徑

例如: 圓片NCE41-Disc-OD20-TH5，NCE41材料系數(shù)為25.5*10-3，當施加12500N力時，理論估算所產(chǎn)生的電壓為5000V。 管狀單層壓電陶瓷的輸出電壓應減去內(nèi)徑計算出的電壓值。

單層壓電陶瓷用來發(fā)電產(chǎn)生的功率，在諧振頻率下，可達40-50W/cm3，芯明天單層壓電陶瓷在諧振頻率下產(chǎn)生功率zui高的材料為NCE81材料。

單層陶瓷驅動電源

芯明天公司不僅可提供單層壓電陶瓷，且可提供單層壓電陶瓷驅動電源，頻率可提供小至幾赫茲，大至上兆頻率的驅動電源，基本參數(shù)如下：

該產(chǎn)品為進口產(chǎn)品，一般以批量定制為主，所以我們不將壓電陶瓷元件作為標準品提供。但在國外也會有部分型號的庫存，可從庫存中選取型號進行性能測試，且供貨時間短，成本易控制。請與銷售工程師索取庫存型號。