Amplificador de potência para transdutores piezelétricos

• Processo: 12/07639-4
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2012
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2014
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Medidas Elétricas, Magnéticas e Eletrônicas, Instrumentação
• Pesquisador responsável: Francisco José Arnold
• Beneficiário: Francisco José Arnold
• Instituição Sede: Faculdade de Tecnologia (FT). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Limeira , SP, Brasil
• Assunto(s): Pizoeletricidade Transdutores Amplificadores Ultrassom
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: amplificadores | Ressonância | Transdutores Piezelétricos | ultrassom | Ultrassom

Resumo

Os transdutores piezelétricos são dispositivos largamente utilizados em diversas aplicações tecnológicas. Muitos equipamentos e instrumentos científicos têm como princípio funcional os deslocamentos mecânicos micrométricos promovidos pelos transdutores piezelétricos, em áreas que vão de nano e micro posicionadores, geradores de alta tensão, fones de ouvido, a aparelhos de solda, aerossois, sonares, disruptores celulares e ecógrafos médicos. Muitas destas aplicações utilizam os transdutores piezelétricos para produzirem vibrações mecânicas em frequências ultrassônicas, sendo que na maioria dos casos a eficiência do elemento vibratório é fortemente dependente da ressonância das partes mecânicas envolvidas, principalmente no caso de processos envolvendo potências elevadas. Neste casos é de grande valia que os circuitos de excitação elétrica de tais transdutores possam detectar as condições de ressonância mecânica e ajustar automaticamente a frequência de excitação, de maneira a manter a máxima eficiência energética do transdutor nas suas diversas condições de operação e em função de mudanças mecânicas ocorridas no meio em que está atuando. Este trabalho propõe o desenvolvimento de uma bancada de excitação para o acionamento, a definição de ressonâncias, a avaliação e a correção das condições de operação de transdutores piezelétricos ultrassônicos sob diversas potências. Como resultados esperados, este projeto deve possibilitar a realização de estudos multidisciplinares sobre ultrassom de potência e o desenvolvimento de instrumentação para a caracterização de transdutores piezelétricos ultrassônicos em altas potências. (AU)

Publicações científicas

(4)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

VERRATI, THIAGO G.; ARNOLD, FRANCISCO J.. An experimental study of the effects of the acoustical load on the piezoelectric transducers performance. Ferroelectrics, v. 568, n. 1, p. 112-122, NOV 17 2020. (12/07639-4)

ARNOLD, FRANCISCO J.; MARTINS, PAULO S.. New insights into the mechanical pre-stressing of piezotransducers. Journal of Intelligent Material Systems and Structures, v. 32, n. 8, p. 867-879, MAY 2021. (12/07639-4)

ARNOLD, FRANCISCO JOSE; GONCALVES, MARCOS SERGIO; MASSARO JUNIOR, FLAVIO RUBENS; MARTINS, PAULO SERGIO. Complex elastic coefficient and mechanical losses for piezoelectric resonators under transversal and thickness modes. Ferroelectrics, v. 504, n. 1, p. 104-115, 2016. (11/12792-3, 12/07639-4)

NASCIMENTO, VINICIUS A.; XIMENES, RODRIGO L.; ARNOLD, FRANCISCO J.. An experimental study of the influence of the temperature rising on the performance of a piezoelectric ceramic employed in ultrasonic baths. Ferroelectrics, v. 603, n. 1, p. 12-pg., 2023-01-25. (12/07639-4)