Dynamic resonant frequency ratio control for high-power piezoelectric devices

高功率压电器件的动态谐振频率比控制

• 批准号: 22KJ0822
• 负责人: 王 方一
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0822/
• 关键词: 圧電; 共振周波数

Based on the proposed resonant frequency ratio control method, we have improved the high-frequency AC switch short-circuit and designed a multimodal Langevin ultrasonic transducer with a passive piezoelectric ceramic piece.By controlling the resonant frequency ratio, the two longitudinal vibration modes of the transducer can be dynamically matched, and stable dual-frequency ultrasound can be produced, which is of great help for exploring new applications in acoustics such as acoustic levitation and ultrasonic cavitation.Furthermore, precise driving is achieved by adjusting the output quasi-sawtooth wave displacement of the two modes. By dynamic resonant frequency control, the prototype piezoelectric actuator achieves stable output under long-term operation.

基于所提出的谐振频率比控制方法，我们对高频交流开关短路进行了改进，设计了带有无源压电陶瓷片的多模态朗之万超声换能器。可以动态匹配换能器，产生稳定的双频超声，对于探索声悬浮、超声空化等声学新应用有很大帮助。此外，通过调节输出实现精确驱动两种模式的准锯齿波位移。通过动态谐振频率控制，原型压电执行器在长期运行下实现稳定输出。

项目成果

Leibniz University Hannover(ドイツ)

汉诺威莱布尼茨大学（德国）

Dynamic resonant frequency ratio control for multimodal piezoelectric actuators

多模态压电执行器的动态谐振频率比控制

• 发表时间: 2022
• 作者: 王方一;三宅奏;森田剛
• 通讯作者: 森田剛

二周波超音波用のマルチモーダル二重放物面反射器トランスデューサ

用于双频超声的多模态双抛物面反射器换能器

• 发表时间: 2022
• 作者: 王方一;山田恭平;三宅奏;森田剛
• 通讯作者: 森田剛

International Workshop on Piezoelectric Materials and Applications

压电材料及应用国际研讨会

• 发表时间: 2022

東京大学大学院 工学系研究科 精密工学専攻 超音波デバイス分野

东京大学大学院工学研究科精密工学科超声波设备领域