3.3.3 Simulation de l'impédance électrique
du transducteur
3.3.3.1 Procédé de simulation
Pour simuler l'impédance électrique du
transducteur, en excitant le transducteur (résonateur libre) par une
tension sinusoïdale et déduisant le rapport ente la tension et
courant d'entrée du transducteur (i.e. ?? = ??/??) (cf. figure 3.15). Le
matériau absorbant (air) et le milieu de propagation (air) sont
modélisés comme étant des résistances.
3.3.3.2 Résultats de simulation
Les résultats de simulation sont
représentés sur la figure 3.16. La fréquence
d'antirésonance du transducteur a lieu pour 7.7MHz.
Re(Z) (Ohms)
7.7
0.3
mm
20
PZT503
mm
20
mm
Fréquence (MHz)
(a)
Im(Z) (Ohms)
7.7
0.3
mm
20
PZT503
mm
20
mm
Fréquence (MHz)
(b)
Fig. 3.16 - Variation de l'impédance en fonction de la
fréquence : (a) Partie réelle (ou
résistance) ;(b)
Partie imaginaire (ou réactance)
3.3.3.3 Validation des résultats de
simulation
(a)
(c)
7.7 MHz
0.3
mm
7.9 MHz
20
PZT503
mm
20
mm
7.7 MHz
imulati
0.3
mm
7.9 MHz
20
PZT503
mm
20
mm
Afin de vérifier la validité des
résultats de simulation précédents, nous avons
exploité les résultats expérimentaux donnés dans la
référence [85] et effectué une comparaison entre les
courbes expérimentales de l'impédance et celles issues de la
simulation (cf. figure 3.17). On peut observer une bonne correspondance entre
les positions de fréquences d'antirésonances.
3.3.3.4 Paramètres utilisés pour la
simulation
Les différents paramètres utilisés pour la
simulation sont résumés dans les tableaux cidessous :
Céramique piézoélectrique
de type <
PZT503 "
Ligne de transmission
Gains des sources contrôlées
Paramètre
|
Valeur
|
Unité
|
|
a1
|
20×10-3
|
m
|
|
a2
|
20×10-3
|
m
|
|
a3
|
0.3×10-3
|
m
|
|
A
|
4×10-4
|
m2
|
|
ñ
|
7.8×103
|
kg.m-3
|
|
????
|
4622.5
|
m/s
|
|
fa
|
7.7
|
MHz
|
|
h33
|
5.91×109
|
V/m
|
|
S
å33
|
4.69×10-9
|
F.m-1
|
|
C0
|
6.26
|
nF
|
|
Qm
|
75
|
-
|
|
L
|
3.12
|
H
|
|
C
|
15
|
nF
|
|
R
|
2.01
|
MÙ
|
|
G
|
0
|
s
|
|
F1
|
37
|
V.F/m
|
|
F2
|
5.91×109
|
V/m
|
|
E1
|
1
|
-
|
|
R1
|
1
|
kÙ
|
|
C1
|
1
|
F
|
Tab. 3.4 - Paramètres du transducteur ultrasonore
piézoélectrique
|
Paramètre
|
Valeur
|
Unité
|
|
Milieu avant
< air "
|
Zf
|
0.00043
|
Mrayl
|
|
Rf
|
0.17
|
Ù
|
|
Milieu arrière
< air "
|
Zb
|
0.00043
|
Mrayl
|
|
Rb
|
0.17
|
Ù
|
Tab. 3.5 - Paramètres des milieux avant et
arrière
|
Paramètre
|
Valeur
|
Unité
|
|
Ve (tension
sinusoïdale)
|
Amplitude : VAMPL
|
7.5
|
V
|
|
Fréquence : FREQ
|
7.7
|
MHz
|
|
Offset : VOFF
|
0
|
V
|
|
AC
|
1
|
V
|
|
Re
|
50
|
Ù
|
Tab. 3.6 - Paramètres du circuit d'excitation
électrique
| 
