气体流量随压电陶瓷阀偏置电压变化的温度特性
2013-05-27 刘洪金 皇明太阳能股份有限公司镀膜研发中心
图4 给出了压电陶瓷阀工作环境温度分别为25 ℃和40 ℃时, N2 输出流量Q 与偏置电压Vo 的关系曲线。由图4 可见, 不同环境温度下, 随着Vo 先增加再减少, N 2 输出流量Q 均呈现迟滞特性, 但迟滞特性受环境温度影响, 体现为两条迟滞曲线不重合。
压电陶瓷阀环境温度为25 ℃ 时, 迟滞特性更明显。环境温度25 时, 压电阀阈值电压为56 V, 小于40 ℃时的67 V; 饱和电压为99 V, 大于40 ℃时的84 V; 有效工作电压范围43 V, 大于40 ℃ 时的17 V; 另外, 工作范围内Vo 上升和下降过程中, Q 的变化速率小。然而随着环境温度的变化, 与控制电压却始终保持正比关系, 且比例系数保持不变。压电阀N2 输出流量Q 随偏置电压Vo 变化曲线呈现的温度特性, 是由压电陶瓷材料本身的温度特性造成的。
压电陶瓷材料的温度特性包括两个方面, 一是压电陶瓷材料的线膨胀随温度升高而伸长; 二是压电陶瓷材料的压电特性产生的输出位移随温度升高而减小 。
图4 不同环境温度下N2 输出流量Q 随压电陶瓷阀偏置电压Vo 变化曲线
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