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圧電セラミックスについて

2023/03/02 22:15

圧電セラミックスの特性についてインピーダンスアナライザで測定をしたいです。
借りて使っているのですがパラメータが多すぎてどれを見ればいいか分かりません。
ZやY、Θなどは分かるのですがRs,RpやCs,Cp、Ls,Lpなどの考え方が分かりません。
等価回路を並列と考える場合はpがついているパラメータだけを見て直列と考える場合はsがついているパラメータをみればよいのでしょうか？そしてそれは何を意味するのでしょうか？
sもpもついてないRとXはZとΘから計算した値だと思うのですがpやsがついてものの値の意味が知りたいです。

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2023/03/03 12:40
回答No.3

回答(2)再出
単純なデバイスでは、sが付いた直列等価回路のパラメータと、pが着いた並列等価回路のパラーメータを同時に使うことはないと思います。

圧電セラミックのように、共振、反共振が存在するデバイスでは、単純な直列等価回路や並列等価回路では表せないので、更に素子を付け加えた複雑な等価回路を用います。
なお、圧電セラミックのような場合でも、共振点近傍の狭い周波数範囲では並列等価回路、反共振点近傍の狭い周波数範囲では直列等価回路を使って表すことも可能です。

借用期間に余裕があれば、さまざまなデバイスのインピーダンス特性を測定して、並列等価回路、直列等価回路を適用した場合にパラメータがどのようにフィッティングされるかをご自身で試行錯誤的に体得できることが望ましいと思います。

お礼する質問者

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その他の回答 （3件中 1～3件目)

2023/03/03 11:38
回答No.2

インピーダンスアナライザは、周波数をスイープしながら、インピーダンス：Zとその偏角：θのデータを測定します。
Ls、Cs、Rsの”ｓ”は、直列等価回路のパラメータであることを表す添字、
Lp、Cp、Rpの”p”は、並列等価回路のパラメータであることを表す添字です。

Ls、Cs、Rs、Lp、Cp、Rpのようなパラメータは、インピーダンスアナライザが直接測定するのではなく、直列等価回路、並列等価回路に従って計算したインピーダンスの周波数特性が、測定したZ、θのデータに対して最も差異が小さくなるようにL、C、Rの値をフィッティングして求めたものです。
どちらの等価回路を使うかは、測定する素子（DUT）の性質（特性）によって使い分けます。

圧電セラミックの場合は、下図の等価回路で広い周波数範囲にわたって特性をフィッティングさせることはできないので、次のURLの文献の図–3 のような等価回路を使う必要があります。インピーダンスアナライザによっては、このような等価回路のパラメータを求められるものもあります。

https://www.jstage.jst.go.jp/article/jasj/72/5/72_250/_pdf

補足

ご丁寧にありがとうございます。

ということはsがつくパラメータのみを見たりpがつくパラメータたのみを見るといった感じで両方を同時に見ることは無いということであってますでしょうか？

2023/03/03 12:13

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