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Conception et modélisation d'un capteur acoustique

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par Abdoun SLIMANI
Université des sciences et de la technologie d' Oran Algérie - Magister 2010
  

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Extinction Rebellion

Annexe C

Analogie électro-acoustique

Par une analogie électro-acoustique (cf. tableau C), les expressions des grandeurs acoustiques sont identifiées à des variables électriques.

Domaine électrique

Unité

Domaine mécanique

Unité

Courant << I >>

A

Vitesse << Va >>

m.s-1

Tension << v >>

V

Force << F >>

N

Impédance électrique << Ze>>

Ù

Impédance acoustique << Za>>

Rayl

Puissance électrique << Ps >>

W

Intensité acoustique << Ia >>

kg.m-1.s-2

 

Tab. C - Analogie entre les grandeurs électriques et acoustiques [5]

Annexe D

Modèles unidimensionnels et hypothèses[104]

Les expressions unidimensionnelles des impédances électriques des céramiques piézoélectriques en forme de disque (mode radiale) et de barreau (mode barreau) sont respectivement données par les relations :

?? = ????0 '

?? 1 +

????2

1 - ????2

1 + ????)??1(??????)

???? ????0 ???? ??) - (1 - ????)??1(???? ??) 1

-1

(??.1)

 

1 2

?? = ????0 "?? 1 - ??33

'

tan ??3 ??3

2

'

??3 ??3

2

)

(??. 2)

 

avec

??0 '
??0 "

??1

?? = ??33 ?? (???? ??)

= ??33

1
1

=

 

????2

??1

(???? ??)

 

??3

??1??2

 
 

- ????

 

(??. 3)
(??. 4)

(??. 5)

??

???? = (??. 6)

??????

'

??3

??

= ' (??.7)

????3

·

oil

???? est le nombrl R3'Rna dans la céramique selon le rayon « a ».

· ??3 ' UND KRP HI R'RnIe dans la céramique selon l'axe de polarisation «x3».

· Capacité du disque en mode radiale.

· Capacité du barreau.

Les hypothèses et résultats concernant les différentes géométries des céramiques piézoélectriques sont récapitulés dans le tableau D :

Geometrie

 
 
 
 

Hypothèses

 
 
 

Résultats

 

Mécaniques

 

Électriques

 

Vitesse

 

Permiftivite

 

Coefficient

de couplage

Plaque mince
a3 a2

??1 =
??5 =

??4 =

? ??1,

??3 ?

??2
??6

??5
??2

0,

=
=

=

??3

??4

0

??6

?

= = 0

0
0

??1 = ??2 = 0

??1 = ??2 =0

? ??1, ??2

??3 ? 0, ??3 =

??????

 

??

??33

2

 

??

??33

????2

2 ??33 ??

??33

=

=

????3

??

??

??33

Barreau long
a3 >> a1, a2

??1 =

??5 =

??4 =

? ??1,
??3 ?

??2

??6

??5
??2

0,

=
=

=

??3

??4

0

??6

?

= = 0

0
0

??1 = ??2 = 0

??1 = ??2 =0

? ??1, ??2

??3 ? 0, ??3 =

??????

 

'2 = 1

 

EL (1. - kh)

2

??33

2

??33

=

?? ?? ??33 ??33

????3 ??

????33

Disque mince
a3 << a

??3 =
???? =
???? =

??3 =
??6 =

0

????
????

??4

0

?
?

=

0
0

??5

=

0

???? = ???? = 0

???? = ???? =0

? ??, ??

??3 = ??????, ??3

? 0

2

??????

1

 

ET (1 k) -33 - P

2

??31

???? 2 =

2

??31

=

=

????11 ?? 1 -

??12 ??

???? = -

????~

?? ??33 ??

??11

2 2

??31

1 - ????

??

??11

Tab. D - Caractérisation unidimensionnelle : hypothèses et principaux résultats

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