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2020-08-28
由壓電方程知，壓電材料常數(shù)有介電常數(shù)εijT、εijs，介電隔離率βijT，βijs，彈性柔順系數(shù)sijE、SijD，彈性剛度常數(shù)CijD和CijE，以及壓電應(yīng)變常數(shù)d，壓電電壓常數(shù)g、壓電應(yīng)力常數(shù)e和壓電勁度常數(shù)h等。不同常數(shù)需采用不同的振子模式，各種常數(shù)的測(cè)量方法也就*不同，因此，本部分無法包攬這些眾多常數(shù)的測(cè)試方法，下面僅以常常用到的縱向壓電應(yīng)變常數(shù)d33的準(zhǔn)靜態(tài)測(cè)試（GB/T11309-1989)為例給出壓電材料常數(shù)測(cè)試的基本概念。準(zhǔn)靜態(tài)d33測(cè)試設(shè)備的測(cè)量范圍在（1...2020-08-27
1)基頻fsl的測(cè)量被測(cè)試樣置于試樣支架，接入恒壓測(cè)試線路或恒流測(cè)試線路，調(diào)整信號(hào)發(fā)生器輸出電壓，保持試樣兩電極間的測(cè)試電場(chǎng)符合規(guī)定，在相應(yīng)于試樣厚度振動(dòng)基波附近頻段內(nèi)，調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器頻率，使終端電壓表指示大(恒流測(cè)試線路終端電壓表指示值小)。此響應(yīng)大的頻率即為試樣的厚度伸縮振動(dòng)基頻fsl。2)泛音頻率fs3、fs5、fs7的測(cè)量測(cè)量基頻fsl后在規(guī)定的測(cè)試電場(chǎng)范圍內(nèi)，分別在相應(yīng)于試樣厚度振動(dòng)三、五、七次諧波附近頻段內(nèi)，繼續(xù)調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器頻率，使恒壓測(cè)試線路(圖4.5-33)...2020-08-27
測(cè)試電路法可分恒電壓和恒電流兩種測(cè)量電路。恒電壓測(cè)量電路如圖4.5-33所示。圖中分壓電阻Ri的阻值與信號(hào)發(fā)生器的輸出阻抗相匹配。一般取RT1=RT2，終端電阻RT2的取值應(yīng)與試樣的動(dòng)態(tài)電阻R1相應(yīng)，參考值為5.1Ω。A-B間的分布電容CAB遠(yuǎn)低于試樣的自由電容CT，分布電容CT1、CT2的電抗應(yīng)滿足：1/ωCT1RT1,1/ωCT2RT2。恒流源傳輸測(cè)試線路如圖4.5-34所示。圖中匹配電阻RT3阻值與信號(hào)發(fā)生器的輸出阻抗相匹配，限流電阻RT4的取值應(yīng)遠(yuǎn)大于試樣的動(dòng)態(tài)電阻R...2020-08-26
機(jī)械品質(zhì)因數(shù)Qm和機(jī)電耦合系數(shù)K是描述壓電振子的兩個(gè)主要參數(shù)。Qm表征壓電體諧振時(shí)，因克服內(nèi)摩擦而消耗的能量。機(jī)電耦合系數(shù)K是衡量壓電性強(qiáng)弱的重要物理量，設(shè)計(jì)器件時(shí)，它是決定帶寬的重要因素。機(jī)電耦合系數(shù)雖然是無量綱的物理量，但是由于壓電振子機(jī)械能取決于振子的形狀和振動(dòng)模式，不同的振動(dòng)模式將有相應(yīng)的機(jī)電耦合系數(shù)。壓電陶瓷(8mm)和纖鋅礦(6mm)的基本耦合系數(shù)共有五個(gè)，即平面耦合系數(shù)Kp、橫向耦合系數(shù)K31、縱向耦合系數(shù)K33、厚度振動(dòng)機(jī)電耦合系數(shù)Kt和厚度切變振動(dòng)機(jī)電耦合系...2020-08-26
熱釋電系數(shù)可用靜態(tài)法、動(dòng)態(tài)法和積分電荷法測(cè)試，其中積分電荷法得到廣泛應(yīng)用。圖4.5-32為積分電荷法測(cè)試原理圖(GB/T3389.8-1986)。該方法通過測(cè)量在電容器上積累的熱釋電電荷，測(cè)定剩余極化隨溫度的變化。使用靜電計(jì)測(cè)得積分電容兩端電壓，輸出至函數(shù)記錄儀Y端，由于積分電容值遠(yuǎn)大于試樣電容值，其兩端的電壓變化正比于試樣剩余極化的變化。同時(shí)，用X端記錄試樣溫度變化，可得到熱釋電電荷Q隨溫度T變化的曲線，微分該曲線，就可得到熱釋電系數(shù)測(cè)試設(shè)備的加熱油槽由銅制成，外殼接地以屏...2020-08-25
在居里溫度Tc處，鐵電壓電材料的許多物理性質(zhì)，如介電常數(shù)、熱容量、線膨脹系數(shù)等都將發(fā)生突變，因此，只要測(cè)定這種突變點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度就能確定鐵電壓電材料的居里溫度。測(cè)定居里溫度7。的方法很多，有自動(dòng)導(dǎo)納測(cè)量?jī)x法、相變儀測(cè)量法、傳輸線測(cè)量法及電滯回線突變法等。下面介紹自動(dòng)導(dǎo)納測(cè)量?jī)x法。用自動(dòng)導(dǎo)納測(cè)量?jī)x測(cè)量居里溫度時(shí)，在測(cè)量頻率一定的情況下，只要測(cè)量電納隨溫度的變化曲線，就能得到介電常數(shù)隨溫度T的變化曲線，即ε-T曲線，從而找出介電常數(shù)突變點(diǎn)來確定居里溫度，其測(cè)量原理圖如圖4.5-31...2020-08-25
測(cè)量鐵電材料電滯回線的方法通常有兩種：沖擊檢流計(jì)描點(diǎn)法和Sawyer-Tower電路法。第二種方法可用超低頻示波器進(jìn)行觀察以及用xy函數(shù)記錄儀進(jìn)行記錄，簡(jiǎn)便迅速，故人們常常采用。采用Sawyer-Tower電路準(zhǔn)靜態(tài)測(cè)試鐵電陶瓷材料電滯回線的測(cè)量原理圖（GB/T6426-1999）如圖4.5-30所示，系統(tǒng)絕緣電阻不小于108Ω，超低頻高壓源輸出電壓峰值為0~5KV、頻率為0.1Hz的正弦波。運(yùn)算放大器輸入阻抗不小于109Ω。標(biāo)準(zhǔn)電容器Co的直流電阻不小于109Ω，一般容量為...
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