|
|
|
|
تعیین جرم با استفاده از تحلیل تئوری و تجربی پاسخ فرکانسی عملگرهای پیزوالکتریک خمشی
|
|
|
|
|
|
|
|
نویسنده
|
احمدزاده امیدرضا ,غفاری راد حامد ,زارعی نژاد محمد
|
|
منبع
|
مكانيك سازه ها و شاره ها - 1398 - دوره : 9 - شماره : 4 - صفحه:27 -39
|
|
چکیده
|
در این پژوهش به بررسی فرآیند تعیین جرم به کمک تحلیل پاسخ فرکانسی عملگرهای پیزوالکتریک پرداخته شده است. برای تقویت خاصیت عملگری، کاهش اثرات غیرخطی و کوپلینگ ارتعاشات، از عملگرهای پیزوالکتریک دو لایه استفاده شده است. برای این منظور، ابتدا تئوری تعیین جرم توسط تحلیل پاسخ فرکانسی عملگرهای پیزوالکتریک خمشی، مورد بررسی قرار گرفته است. سپس معادله دینامیک حاکم بر رفتار عملگرهای دو لایه پیزو استخراج و پاسخ فرکانسی سیستم در حالت آزاد مورد تحلیل قرار گرفته است. در ادامه، اثر افزدون جرم بر پاسخ فرکانسی عملگر دولایه و نحوه استخراج مقدار جرم، بصورت تحلیلی ارائه گردیده است. در نهایت، نتایج شبیه سازی توسط آزمایش‌های تجربی صحه گذاری شده است. نتایج حاصل شده نشان می‌دهد اگر جرم‌های اندازه‌گیری شده در مرتبه میلی گرم در بازه 01/ 0 تا 2/ 0 جرم عملگر باشد، اندازه‌گیری دارای خطای تقریبی کمتر از 13 درصد بوده و می‌توان از این عملگرها با دقت مناسبی برای اندازه‌گیری جرم استفاده نمود.
|
|
کلیدواژه
|
پیزوالکتریک، عملگر خمشی، پاسخ فرکانسی، تعیین جرم
|
|
آدرس
|
دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران), ایران, دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران), ایران, دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران), پژوهشکده فناوری‌های نو, ایران
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Mass Detection by Theoretical and Experimental Frequency Response Analysis of Bending Piezoelectric Actuators
|
|
|
|
|
Authors
|
Ahmadzadeh O.R. ,Ghafarirad H. ,Zareinejad M.
|
|
Abstract
|
In this study, mass detection by frequency reponse analysis of piezoelectric actuators has been investigated. Bimorph piezoelectric actuators have been applied to increase the actuation force and decrease the nonlinear effects and vibrational coupling. In this regard, the theory of mass detection was investigates by analyzing the frequency response of piezoelectric actuators. For this purpose, first, the dynamic equation of bimorph piezoelectric actuators was calculated. Then, the natural frequency response of actuator without any added mass was analyzed. In addition, the effect of added mass on the frequency response and its behavior analysis were investigated to find the amount of mass. Finally, experiments were carried out to confirm the validity of the simulation results. The results reveals that if the measured masses, in the milligram order, are in the range of 0.01 to 0.2 times of the actuator mass, the measument’s error is less than 13%, therefore, this setup has appropriate accuracy.
|
|
Keywords
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|