圧電体のインピーダンス計算

※虚数j以外の変数は全て正の実数。ωは角速度[rad/sec]。f[Hz]=2πωで周波数に変換できます。

圧電ブザーやピエゾ素子の等価回路です。インピーダンスアナライザーで自身で測定することも可能ですし、ものによってはデータシートなどに記載があったりします。そのインピーダンスと位相遅れの計算式をのせます。このページの最後です。そのままエクセルなどに打ち込むことでパラメータをいじりながら設計できます。

例えば、このようなグラフの場合、共振点は最もインピーダンス|Z|が小さくなる周波数(図では480Hzほど)になります。反対に反共振点はインピーダンスが最も高くなるところ(図では、620Hzほど)です。

圧電ブザーなどで音量を大きくしたい場合は、共振点付近の周波数で動かしてあげるようにしましょう。

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位相の計算にはatan2(-π~πの範囲)を使用していますので、それを超える範囲のものは注意ください。