氣體流量隨壓電陶瓷閥偏置電壓變化的溫度特性
2013-05-27 劉洪金 皇明太陽能股份有限公司鍍膜研發中心
圖4 給出了壓電陶瓷閥工作環境溫度分別為25 ℃和40 ℃時, N2 輸出流量Q 與偏置電壓Vo 的關系曲線。由圖4 可見, 不同環境溫度下, 隨著Vo 先增加再減少, N 2 輸出流量Q 均呈現遲滯特性, 但遲滯特性受環境溫度影響, 體現為兩條遲滯曲線不重合。
壓電陶瓷閥環境溫度為25 ℃ 時, 遲滯特性更明顯。環境溫度25 時, 壓電閥閾值電壓為56 V, 小于40 ℃時的67 V; 飽和電壓為99 V, 大于40 ℃時的84 V; 有效工作電壓范圍43 V, 大于40 ℃ 時的17 V; 另外, 工作范圍內Vo 上升和下降過程中, Q 的變化速率小。然而隨著環境溫度的變化, 與控制電壓卻始終保持正比關系, 且比例系數保持不變。壓電閥N2 輸出流量Q 隨偏置電壓Vo 變化曲線呈現的溫度特性, 是由壓電陶瓷材料本身的溫度特性造成的。
壓電陶瓷材料的溫度特性包括兩個方面, 一是壓電陶瓷材料的線膨脹隨溫度升高而伸長; 二是壓電陶瓷材料的壓電特性產生的輸出位移隨溫度升高而減小 。
圖4 不同環境溫度下N2 輸出流量Q 隨壓電陶瓷閥偏置電壓Vo 變化曲線
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