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트랜스듀서에 대한 프레스트레싱의 영향

압전 세라믹의 임피던스와 주파수는 프리로드(preload, 초기 하중)가 증가함에 따라 안정화됩니다. 높은 프리로드는 트랜스듀서의 임피던스를 감소시킬 수 있습니다. 압전 세라믹이 충분히 클램프되지 않으면 트랜스듀서의 임피던스가 증가하게 됩니다.

트랜스듀서의 프레스트레스가 가능한 한 높아야 한다는 말이 사실입니까?

과도한 프레스트레스는 트랜스듀서의 성능을 저하시킬 수 있으며, 주로 다음 측면에서 나타납니다:

압전 세라믹의 성능은 압축 바이어스 하에서 변화합니다. 구체적으로 말하면, 이 소재가 안전하게 작동할 수 있는 최고 온도는 현저히 낮아질 수 있으며, 높은 압축 응력으로 인해 퀴리 온도가 감소할 수 있습니다.

과도한 프리로드는 상당한 탈분극 현상을 초래할 수 있으며, 동시에 임피던스의 불안정과 노화 현상을 유발할 수 있습니다.

과도한 프리스트레스는 송신기의 수명을 단축시킬 수 있으며, 심한 경우 송신기 내부의 세라믹 플레이트에 균열을 일으킬 수도 있습니다.

처음에는 변환기 내 과도한 프레스트레스로 인해 임피던스가 낮아질 수 있으나, 시간이 지남에 따라 변환기의 성능이 저하되며 장비가 높은 임피던스를 나타내게 됩니다.