圧電素子（ピエゾ素子）のインピーダンス整合について

質問

今回、初めて質問をさせていただきます。

現在、研究で圧電素子を駆動させて超音波を発生させようとしています。
しかしながら、私は電気回路や素子に関する知識が全く無いので、手当たり次第に情報を集めていたのですが、先日今更ながらに素子を効率的に駆動させる為には、インピーダンス整合（マッチング）を行わなければならないと知りました。

そこで、圧電素子と交流駆動電源間にインピーダンス整合を行う装置やコネクタを取り付けたいと考えているのですが、インピーダンス整合やインピーダンスマッチングで検索をしても、回路の造り方や理論の説明をしてくださっているサイトはあるのですが、装置そのものを製造、販売されているサイトを見つけることが出来ませんでした。

インピーダンス整合の機能を有した装置、コネクタ等をご存知の方、型番や販売メーカー、もしくはその調べ方などを教えて下さい。
よろしくお願いします。

回答No.1

tadys · ベストアンサー

＞インピーダンス整合の機能を有した装置、コネクタ等をご存知の方、型番や販売メーカー
おそらく市販品は見つからないと思いますよ。
こういったものは目的に合わせてその都度設計するものです。

ご存知のように、インピーダンスは複素数で表されます。
汎用の整合装置を作ろうとすると複素平面上の各点に対応する必要が有ります。
また、インピーダンスは周波数によって変化するので、周波数変化にも対応しなければなりません。
通過可能な電力によっても変化します。
という訳で、既製品を用意しようとすると極めて多数の製品を用意する事になり、現実的な対応は不可能です。

ここで相談するよりも、「技術の森」で相談する方が良いでしょう。
http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?lang=ja&site=default&event=TE0001

いずれにしろ、下記のような条件をハッキリさせない事には話が進みません。
最終的な目的（手段について質問する人が多いのですが、目的を達成するための手段が複数ある事も多いのです。手段を限定してしまうと間違った方向に行く事も有ります。）
使用する素子の型名とインピーダンス特性、
使用周波数、連続波かパルス波か
投入電力
予算とスケジュール等

＞効率的に駆動させる為には
効率的でなくともよいのであればインピーダンスマッチングを厳密にする必要は無いですね。

高周波回路をきちんと設計しようとすると信号発生器や、ネットワークアナライザ等の高価な測定器が必要となります。

自信が無いのであれば専門家に相談した方が良いでしょう。
「高周波回路 コンサルタント」で検索した時の一例です。
http://www.analog-technology.or.jp/member.html

お礼

早速の回答を頂き、ありがとうございます。市販の製品は無いのですね、なるほどです。

圧電素子のスペック等は、自分でもわかっていなくて現在調べているところでした。
確かに、挙げられるだけ条件を揃えた上で質問しなければせっかく答えてくださる方がいらっしゃっても、目的の答えが得られない可能性が高くなってしまいますね。
今後は、その点も考えてから質問をさせていただきます。

いろいろなアドバイスありがとうございます。

自分なりに、もう少し圧電素子について勉強してから専門の方や技術の森に質問させていただきます。
本当にありがとうございました。

回答No.2

アウストラロ ピテクス（@ngkdddjkk）

No.1の方と同じく、その圧電素子までケーブルで繋ぐのか、一体型なのかわかりません。

ケーブルだったら特性インピーダンスとか考えないと行けません。

お礼

ご回答いただきありがとうございます。

圧電素子の接続方法も重要となってくるのですね！
チームでもう少し実験内容を詰めなおしてみます。

ありがとうございました！