Figure 1.2: En piezoelektrisk skive med elektroder.
Tykkelsen på elektrodene antas å være så liten at den kan
ignoreres.
I mange tilfeller er det hensiktsmessig å benytte transdusere der piezoelektriske sirkulære skiver inngår som en viktig del av transduserkonstruksjonen. Disse kan analyseres ved hjelp av 2-dimensjonale aksesymmetriske modeller på grunn av symmetrien i problemet. Dette gjør problemet noe enklere enn det fulle tre-dimensjonale problemet. I figur 1.2 er det vist en skive av et piezoelektrisk materiale med tykkelse T og diameter D. På hver av endeflatene i tykkelsesretningen er det elektroder. Tykkelsen på elektrodene antas å være så liten at den kan neglisjeres. Mellom elektrodene er det en potensialforskjell V, og vi har en strøm I inn på elektrodene.
Egenskapene til piezoelektriske skiver er veldig avhengig av D/T-forholdet, noe som er vist både ved eksperimentelle studier ([2],[61],[60]) og simuleringer ([6],[10]). Vibrasjonsmønsteret i skiven kan være svært komplisert, særlig for høye D/T-forhold, da det eksisterer en rekke forskjellige vibrasjonsmoder i piezoelektriske skiver. Disse vibrasjonsmodene er i det tapsfrie tilfellet egenmoder for resonans eller antiresonans for den piezoelektriske skiven. Disse finner man for frekvenser der den elektriske spenningen over elementet er konstant (resonans) eller ladningen på elektrodene er konstant (antiresonans). Modene i en piezoelektrisk skive kan kategoriseres som [10] R-moder (Radielle moder), E-mode ("Edge" mode), TS-moder (Tykkelses skjær moder), TE-moder ("Thickness extensional" moder) og A-moder (Høyere ordens radielle moder).
Ved å plotte frekvensspektere der frekvens*tykkelse (f*T) for resonans-modene for piezoelektriske skiver med varierende D/T-forhold blir plottet ([2],[10],[6],[60],[61]), er det mulig å studere hvordan egenskapene til en piezoelektrisk skive varierer med D/T-forholdet, og hva slags kobling som eksisterer mellom de ulike vibrasjonsmodene. På denne måten er det mulig å finne hvilket D/T-forhold som er ideelt med tanke på de egenskapene som er ønskelige for en piezoelektrisk skive. Videre er det mulig å bruke dette til å se på koblingen mellom de ulike modene.