[发明专利]一种压电单晶片等效电路模型参数提取方法

权利要求书

1.一种压电单晶片等效电路模型参数提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将压电单晶片一端固定在振动源上，另一端自由，保持恒定正弦振动加速度幅值a，通过扫频获得不同负载电阻R_L下压电单晶片输出电压与振动频率的关系曲线；

步骤二，根据步骤一获得的不同负载电阻R_L下压电单晶片输出电压与振动频率的关系曲线，确定短路谐振频率f_sc、开路谐振频率f_oc、静态电容C_mc、机械品质因数Q_oc、机械品质因数Q_ML、最大功率值P^opt、开路谐振电压V_oc(ω_oc)；

步骤三，将得到的f_sc、f_oc、Q_oc、Q_ML、P^opt、V_oc(ω_oc)、a，带入以下公式计算得到压电单晶片等效电路模型参数：等效电感L_m、等效电容C_m、等效电阻R_m、压电单晶片的等效输入应力V_F、压电单晶片的压电耦合系数A、压电单晶片的静态电容C_mc的值，

V_F＝ma

其中，m是压电单晶片的等效质量，ω_oc是开路谐振频率f_oc所对应的角频率，ω_sc是短路谐振频率f_sc所对应的角频率；所述静态电容C_mc由电容表测量压电单晶片电容得到。

2.根据权利要求1所述的压电单晶片等效电路模型参数提取方法，其特征在于，步骤二中所述短路谐振频率f_sc是负载电阻为50Ω时的最大输出电压所对应的频率值；所述开路谐振频率f_oc是负载开路时的最大输出电压V_oc(ω_oc)所对应的频率值；所述静态电容C_mc由电容表测量压电单晶片电容得到；所述机械品质因数Q_oc为负载开路时输出电压与振动频率的关系曲线的Q值；固定振动频率为f_sc，扫描改变负载电阻R_L阻值，测量输出电压V并且计算负载R_L所消耗功率P，取最大功率值P^opt对应的电阻值R_ML；所述机械品质因数Q_ML为负载R_L为R_ML时输出电压与振动频率的关系曲线的Q值。