藍杰文振動子共振腔體設計與動態行為之研究

本研究以等效電路觀念探討超音波在固體波傳介質中之機械動態行為，利用藍杰文振動子加入共振腔設計藉以放大機械振幅。首先使用阻抗分析儀(HP4194A)量測振動子在靜態（低電壓）下的壓電阻抗基本特性與等效電路值，並藉由動態（驅動電壓）量測的觀念獲得移動電流對頻率的響應特性，並將兩著加以比較做一分析，建立藍杰文振動子在實際應用條件下的動態等效電路。並使用光纖位移量測模組，量測加入共振腔後振動子的最大機械振幅。藉由移動電流與振幅的量測，得到實際的最佳共振頻率，提出新型動態等效電路取代靜態量測而得到的傳統等效電路，經由模擬的結果更接近實際的物理現象。另外，將振動子加入階梯形鋁材共振腔，可得到較大的機械振幅（約為原先的七倍），因此增加振動子的工作效率，而共振腔在等效電路上可視為負電阻與電感的串聯。