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Conception et modélisation d'un capteur acoustique

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par Abdoun SLIMANI
Université des sciences et de la technologie d' Oran Algérie - Magister 2010
  

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1.6 Caractéristiques électriques et mécaniques des maté- riaux piézoélectriques

Les matériaux piézoélectriques possèdent des performances différentes d'un matériau à un autre. Pour quantifier ces performances, plusieurs coefficients sont définis. Parmi eux, nous citerons :

1.6.1 Permittivité << åij »

La permittivité « åij » d'un matériau piézoélectrique détermine la charge par unité de surface due au champ électrique appliqué [37,38]. Elle est suivie de deux indices. Le premier indice désigne la direction du déplacement électrique ; le second celui du champ électrique.

· åij T est la permittivité à force constante caractérisant un échantillon libre.

· åij S est la permittivité à déformation constante caractérisant un échantillon encastré.

1.6.2 Compliance élastique << sij »

La compliance élastique « sij» est définie comme le rapport de la déformation relative sur la contrainte mécanique appliquée [39]. Elle est suivie de deux indices. Le premier indice désigne la direction de la déformation relative ; le second celui de la contrainte mécanique.

· sij E est la compliance à champ électrique constant.

· sij D est la compliance à déplacement électrique constant.

1.6.3 Constante de charge piézoélectrique << dij »

Le coefficient de charge « dij» est la constante de proportionnalité entre le déplacement électrique et la contrainte mécanique (ou la déformation relative et le champ électrique). Il est suivi de deux indices. Le premier indice désigne la direction du déplacement électrique (ou du champ électrique) ; le second celui de la contrainte mécanique (ou déformation relative). Puisque la contrainte induite dans un matériau piézoélectrique par application d'un champ électrique est le produit de la valeur du champ électrique et de la valeur du coefficient de charge, les matériaux piézoélectriques qui se caractérisent par des coefficients de charges élevés sont plus souvent utilisés comme actionneurs que comme capteurs [37,40].

1.6.4 Constante de tension piézoélectrique << gij >>

Le coefficient de tension « ?????? » est la constante de proportionnalité entre le champ électrique et la contrainte mécanique (ou la déformation relative et le déplacement électrique). Il est suivi de deux indices. Le premier indice désigne la direction du champ électrique (ou du déplacement électrique) ; le second celui de la contrainte mécanique (ou déformation relative). Puisque le champ électrique induit dans un matériau piézoélectrique par application d'une contrainte mécanique est le produit de la valeur de la contrainte mécanique et de la valeur du coefficient de tension, les matériaux piézoélectriques qui se caractérisent par des coefficients de tension élevés sont plus souvent utilisés comme capteurs que comme actionneurs [37,40].

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"Qui vit sans folie n'est pas si sage qu'il croit."   La Rochefoucault