Rodríguez Aguilera, Alfonso - Capítulo 3. Modelos para materiales piezoeléctricos - Cargador de dispositivos móviles basado en piezoeléctricos Reportar como inadecuado




Rodríguez Aguilera, Alfonso - Capítulo 3. Modelos para materiales piezoeléctricos - Cargador de dispositivos móviles basado en piezoeléctricos - Descarga este documento en PDF. Documentación en PDF para descargar gratis. Disponible también para leer online.

Rodríguez Aguilera, Alfonso - Capítulo 3. Modelos para materiales piezoeléctricos - Cargador de dispositivos móviles basado en piezoeléctricos -- Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica. - Departamento de Computación, Electrónica y Mecatrónica. - Escuela de Ingeniería, - Universidad de las Américas Puebla.


Introducción



CAPÍTULO III Modelos para materiales piezoeléctricos. 3.1 Relación modelo mecánico-circuito resonante Para comprender la respuesta a la vibración de un material piezoeléctrico (Gonzalez, S.
2004), como es el caso nuestro sensor, se puede analizar a través de un sistema de vibración armónica simple, donde interactúan componentes como masa y resorte véase figura 2. Donde: 𝐹 = 𝐹𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎 𝑉 = 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑀 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑅𝑚 = 𝐴𝑚𝑜𝑟𝑡𝑖𝑔𝑢𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝐶𝑚 = 𝑅𝑒𝑠𝑜𝑟𝑡𝑒 11 Figura 2: Modelo mecánico. Ahora podemos hacer una analogía del modelo matemático del material piezoeléctrico asociándolo con un circuito resonante, así podemos observar en la figura 2.1, el circuito eléctrico y en la figura 2.3, el circuito electromecánico de un piezoeléctrico: Figura 2.2: Modelo eléctrico. Donde en relación al modelo mecánico: Fuerza = Voltaje [V] Masa = Inductancia [L] Amortiguamiento = Capacitancia [f] Resorte = Resistencia [Ω] Velocidad = Corriente [A] Ahora podemos obtener un modelo electromecánico con los siguientes componentes donde: 12 Figura 2.3: Modelo electromecánico. Para lograr encontrar una relación entre los componentes eléctricos y electromecánicos es necesario estudiar el circuito resonante del piezoeléctrico y analizar la frecuencia de resonancia, como se muestra en la figura 2.4: Figura 2.4: Modelo resonante resultante. Donde: C0 = capacitancia propia de los electrodos del capacitor [f] C = Rigidez del material.
[f] L = Masa de la cerámica piezoeléctrica.
[H] 13 R = Resistencia [Ω] Primero se requieren las frecuencias en serie y paralelo. 1 1 1 𝐶0+𝐶 𝑓𝑠 = 2𝜋 √𝐿𝐶 𝑓𝑝 = 2𝜋 √𝐿.𝐶.𝐶0 (1) (2) Donde: Fs = frecuencia en serie [Hz] Fp = frecuencia en paralelo [Hz] L = inductancia [H] C = capacitancia [f] C0 = capacitancia interna [f] Lo siguiente es encontrar la capa...






Documentos relacionados