实验2 压电陶瓷特性及振动的干涉测量
- 格式:ppt
- 大小:187.00 KB
- 文档页数:4
压电陶瓷及其测量原理近年来,压电陶瓷得研究发展迅速,取得一系列重大成果,应用范围不断扩大,已深入到国民经济与尖端技术得各个方面中,成为不可或缺得现代化工业材料之一。
由于压电材料得各向异性,每一项性能参数在不同得方向所表现出得数值不同,这就使得压电陶瓷材料得性能参数比一般各向同性得介质材料多得多。
同时,压电陶瓷得众多得性能参数也就是它广泛应用得重要基础。
(一)压电陶瓷得主要性能及参数(1)压电效应与压电陶瓷在没有对称中心得晶体上施加压力、张力或切向力时,则发生与应力成比例得介质极化,同时在晶体两端将出现正负电荷,这一现象称为正压电效应;反之,在晶体上施加电场时,则将产生与电场强度成比例得变形或机械应力,这一现象称为逆压电效应。
这两种正、逆压电效应统称为压电效应。
晶体就是否出现压电效应由构成晶体得原子与离子得排列方式,即晶体得对称性所决定。
在声波测井仪器中,发射探头利用得就是正压电效应,接收探头利用得就是逆压电效应。
(2)压电陶瓷得主要参数1、介质损耗介质损耗就是包括压电陶瓷在内得任何电介质得重要品质指标之一。
在交变电场下,电介质所积蓄得电荷有两种分量:一种就是有功部分(同相),由电导过程所引起;另一种为无功部分(异相),由介质弛豫过程所引起。
介质损耗就是异相分量与同相分量得比值,如图1 所示,为同相分量,为异相分量,与总电流I 得夹角为,其正切值为其中ω为交变电场得角频率,R 为损耗电阻,C 为介质电容。
图1 交流电路中电压电流矢量图(有损耗时)2、机械品质因数机械品质因数就是描述压电陶瓷在机械振动时,材料内部能量消耗程度得一个参数,它也就是衡量压电陶瓷材料性能得一个重要参数。
机械品质因数越大,能量得损耗越小。
产生能量损耗得原因在于材料得内部摩擦。
机械品质因数得定义为:机械品质因数可根据等效电路计算而得式中为等效电阻(Ω), 为串联谐振角频率(Hz), 为振子谐振时得等效电容(F),为振子谐振时得等效电感。
压电陶瓷微位移性能测量实验报告一、实验目的:1、了解压电陶瓷的性能参数;2、了解电容测微仪的工作原理,掌握电容测微仪的标定方法;3、掌握压电陶瓷微位移测量方法;二、实验仪器:电容测微仪一台:型号JDC-2000测微台架一台:型号BCT-5C,斜度1:50直流调压器一台:电压量程(0~300V)标定平铁板一块压电陶瓷管一根三、实验原理:(一)利用测微台架标定电容测微仪在测微台架的台架上放置一金属平板,将电容测微仪探头用测微台架夹紧,使探头的端面与平板平行,见图1,移动测微台架的旋钮,分别读出测微仪移动示值和电容测微仪的示值。
这样得到一组数据即可对电容测微仪进行标定。
图1 电容侧微仪标定原理图(二)用标定后的电容测微仪测量压电陶瓷管的线性度在电容测微仪的线性区(对应机械标定仪的某个位置),通过可调直流电源按一定间隔改变直流电压(见图2),分别对压电陶瓷加压,使之分别产生轴向变形(见图3)和弯曲变形(见图4),从而得到压电陶瓷的伸长与偏转量与施加其上的电压的关系。
图2 可调高压电源图3 测压电陶瓷轴向伸缩图4测压电陶瓷侧向弯曲四、实验步骤(一)标定电容测微仪的线性度1、实验前,了解实验原理及其实验注意事项,并检查实验仪器是否齐全。
2、使用仪器前,将传感器端面与被测物(标定平铁板)表面用汽油认真清洗干净,以清洗掉杂质及灰尘微粒;而后将电源线和传感器与电缆分别连接好并拧紧。
3、将标定平铁板安放在测微台架的台架上,而后用夹具将电容传感器探头夹紧,接着上下调整探头使探头与标定平铁板距离接近测量区。
4、为便于进行数据分析,可将测微台架示值调至某一合适值,并将电容测微仪示值调零,而后进行实验;实验采用一人细调(等间距)测微台架,另一人记录的方式,为了标定线性区,测定线性误差,调值采用先等间距调至140μm,再等间距调回的方法。
(为了节约时间,调值范围为0~140μm,调值间距为5μm,共计读29个数。
)5、实验完成后,调整测微台架使探头远离标定平板到合适位置,取下标定平板(并估算找出电容测微仪的线性工作区,我们找的较为好的线性工作区是0~100μm)以进行压电陶瓷的性能及其微位移测量的实验。
材料测试方法举例——压电陶瓷压电陶瓷是一种能够产生压电效应的陶瓷材料,具有压电、电致伸缩和压电声发射等特性。
为了评估压电陶瓷的性能和质量,需要进行一系列的材料测试方法。
下面是针对压电陶瓷的几种常用测试方法举例,供参考。
1.压电常数测试:压电常数是评价压电陶瓷的重要指标之一,用于描述材料对外力作用下电荷产生的比例关系。
测试之前,首先需将压电陶瓷样品制成规定的尺寸,然后通过设备施加压力,测量在不同压力下的电荷大小,进而计算压电常数。
常用的测试方法包括电荷常数法、弯曲法和悬臂梁法等。
2.电机械耦合系数测试:电机械耦合系数是反映压电陶瓷在电场作用下的振动和机械功率输出之间关系的指标。
测试时,将压电陶瓷样品固定在振动台上,通过施加电压激励材料振动,测量振动的频率和幅值,然后计算电机械耦合系数。
3.管路声发射测试:压电陶瓷可以应用于声发射传感器,用于检测管路中的泄漏或其他故障。
测试时,将压电陶瓷传感器安装在管路上,并进行正常运行的测试过程。
通过监测传感器产生的压电信号变化,可以识别管路中是否存在泄漏或故障。
4.微观结构分析:压电陶瓷的微观结构对其性能具有重要影响,因此需要进行微观结构分析。
常用的方法包括扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等。
通过这些技术,可以观察到材料的晶粒结构、晶格畸变和缺陷等信息,从而评估材料的质量和性能。
5.稳态和瞬态性能测试:为了确定压电陶瓷的稳态和瞬态性能,需要进行相应的测试。
稳态性能测试主要包括电压-位移曲线测试和电压-电荷曲线测试,通过施加不同的电压并测量相应的位移或电荷,来评估材料对电场刺激的响应。
瞬态性能测试主要包括步进响应测试和冲击响应测试,通过输入瞬态电压或冲击信号,测量材料的响应时间和能量转换效率。
上述仅是压电陶瓷测试方法的一小部分举例,实际测试方法应根据具体应用和需求进行选择和设计。
测试方法的选取应考虑准确性、重复性、可靠性和可操作性等因素,以确保对压电陶瓷材料进行准确全面的评估。
压电陶瓷测量原理1. 引言压电陶瓷是一种特殊的材料,具有压电效应,即在施加压力或电场时能够产生电荷分布和电势差。
压电陶瓷广泛应用于传感器、压力计、振动器等领域。
本文将详细介绍压电陶瓷的测量原理及其应用。
2. 压电效应压电效应是指在压电材料中,当施加外力或电场时,会产生电荷分布和电势差。
这种效应是由于压电材料的晶格结构具有非对称性,导致电荷分布不均匀。
常见的压电材料包括压电陶瓷、压电晶体等。
3. 压电陶瓷的结构与特性压电陶瓷由多种金属氧化物组成,具有良好的压电性能。
它的结构通常由晶粒和孔隙组成,晶粒之间通过晶界连接。
这种结构使得压电陶瓷具有较高的压电系数和较低的机械损耗。
4. 压电陶瓷的测量原理压电陶瓷的测量原理基于压电效应。
当施加压力或电场时,压电陶瓷会发生形变,并产生电荷分布和电势差。
通过测量电荷分布或电势差的变化,可以间接获得施加的压力或电场的大小。
4.1 压力测量原理在压力测量中,将压电陶瓷固定在一个支撑结构上,施加外力使其发生形变。
由于压电效应,形变会导致电荷分布和电势差的变化。
通过测量电荷分布或电势差的变化,可以计算出施加的压力。
4.2 电场测量原理在电场测量中,将压电陶瓷放置在一个电场中,施加电压使其发生形变。
同样地,形变会导致电荷分布和电势差的变化。
通过测量电荷分布或电势差的变化,可以计算出施加的电场强度。
5. 压电陶瓷的应用压电陶瓷具有广泛的应用领域,以下列举几个常见的应用:5.1 压力传感器利用压电陶瓷的压电效应,可以制造高精度的压力传感器。
通过测量压电陶瓷的电荷分布或电势差的变化,可以准确测量压力的大小。
5.2 振动器压电陶瓷可以用作振动器,例如在手机中的蜂鸣器。
施加电压时,压电陶瓷会发生形变,产生声音。
5.3 压电陶瓷马达压电陶瓷马达是一种利用压电效应产生的振动力来驱动的马达。
它具有体积小、重量轻、响应速度快等优点,广泛应用于精密仪器和医疗设备中。
6. 结论压电陶瓷是一种特殊的材料,具有压电效应。
压电陶瓷振动原理嗨,朋友们!今天咱们来聊一聊特别神奇的压电陶瓷振动原理。
这可不是什么枯燥的学术内容哦,就像揭开一个超级神秘的魔术背后的秘密一样有趣。
我有个朋友叫小李,有一次他看到一个小小的压电陶瓷元件,在通上电流之后就开始振动起来,他那眼睛瞪得老大,嘴巴张得能塞下个鸡蛋,惊讶地说:“这小玩意儿怎么就动起来了呢?简直就像有魔法一样!”我就笑着跟他讲,这里面可有着科学的门道呢。
压电陶瓷,首先它是一种陶瓷材料。
那陶瓷大家都熟悉吧?家里的碗啊、花瓶啊,很多都是陶瓷做的。
可是这压电陶瓷和普通陶瓷可大不一样。
它有一种特别神奇的特性,就是压电效应。
啥是压电效应呢?简单来说,就像是陶瓷有了一种特殊的感应能力。
当我们给压电陶瓷施加压力的时候,它的两端就会产生电荷。
这就好比是你挤压一个海绵,海绵里就会挤出东西来,不过这里挤出的是电荷。
反过来呢,如果我们给压电陶瓷加上电压,它就会发生形变,从而产生振动。
这是不是很神奇?就好像陶瓷能听懂电的语言,电让它动,它就动。
我再给你打个比方啊。
这压电陶瓷就像一个超级听话的小机器人,电压就是它的指令。
你给它一个指令,它就按照指令做出动作。
这个动作就是振动。
那这个振动是怎么发生的呢?当电压作用在压电陶瓷上的时候,陶瓷内部的晶体结构就开始发生变化。
这晶体结构就像一个小小的建筑,里面的原子啊、离子啊就像是建筑里的小砖块。
电压一来,这些小砖块的排列就开始重新调整。
这种调整可不是悄无声息的,它就带来了整个陶瓷的形变,然后就产生了振动。
咱们再说说这振动有啥用。
我另一个朋友小王是搞电子设备的。
他就告诉我,压电陶瓷的振动在很多地方都发挥着大作用。
比如说在手机里,压电陶瓷振动可以作为一种新型的振动马达。
你想啊,以前的手机振动总是那种嗡嗡嗡的感觉,比较单调。
有了压电陶瓷振动,它可以产生更加细腻、丰富的振动模式。
像不同的消息提示,就可以用不同的振动方式,就好像是给每一种消息都配上了独特的“敲门声”。
还有在超声波设备里,压电陶瓷振动也很厉害。
压电陶瓷片的功能和检测方法
压电陶瓷片是一种结构简单、轻巧的电声器件,因具有灵敏度高、无磁场散播外溢、不用铜线和磁铁、成本低,耗电少、修理方便、便于大量生产等优点而获得了广泛应用。
适合超声波和次声波的发射和接收,比较大面积的压电陶瓷片还可以运用检测压力和振动,工作原理是利用压电效应的可逆性,在其上施加音频电压,就可产生机械振动,从而发出声音。
如果不断对压电陶瓷片施加压力它还会产生电压和电流。
其质量的测试方法如下:
第一种方法:将万用表的量程开关拨到直流电压2.5V挡,左手拇指与食指轻轻捏住压电陶瓷片的两面,右手持万用表的表笔,红表笔接金属片,黑表笔横放陶瓷表面上,然后左手稍用力压一下,随后又松一下,这样在压电陶瓷片上产生两个极性相反的电压信号,使万用表的指针先向右摆,接着回零,随后向左摆一下,摆幅约为0.1一0.15V,摆幅越大,说明灵敏度越高。
若万用表指针静止不动,说明内部漏电或破损。
切记不可用湿手捏压电片,测试时万用表不可用交流电压挡,否则观察不到指针摆动,且测试之前最好用R×10k挡,测其绝缘电阻应为无穷大。
第二种方法:用R×10k挡测两极电阻,正常时应为∞,然后轻轻敲击陶瓷片,指针应略微摆动。
压电式传感器测振动检测分析
压电陶瓷的工作原理与石英晶体的工作原理有何区别?
石英晶体整个晶体是中性的,受外力作用而变形时,没有体积变形压电效应,但它具有良好的厚度变形和长度变形压电效应。
压电陶瓷是一种多晶铁电体。
原始的压电陶瓷材料并不具有压电性,必须在一定温度下做极化处理,才能使其呈现出压电性。
所谓极化,就是以强电场使“电畴”规则排列,而电畴在极化电场除去后基本保持不变,留下了很强的剩余极化。
调试过程及结果分析:
1、将压电传感器装在振动台面上。
2、将低频振荡器信号接入到台面三源板振动源的激励源插孔。
3、将压电传感器输出两端插入到压电传感器实验模板两输入端。
将压电传感器实验模板电路输出端Vo1 (如果增益不够大,需接可变增益放大器:V o1,接R6,V02接低通滤波器)接入低通滤波器输入端Vi,低通滤波器输出V0与示波器相连。
4、合上主控箱电源开关,调节低频振荡器的频率和幅度旋钮使振动台振动,观察示波器波形。
5、改变低频振荡器的频率,观察输出波形变化。
6、用示波器的两个通道同时观察低通滤波器输入端和输出端波形。
压电陶瓷及其测量原理近年来,压电陶瓷的研究发展迅速,取得一系列重大成果,应用范围不断扩大,已深入到国民经济和尖端技术的各个方面中,成为不可或缺的现代化工业材料之一。
由于压电材料的各向异性,每一项性能参数在不同的方向所表现出的数值不同,这就使得压电陶瓷材料的性能参数比一般各向同性的介质材料多得多。
同时,压电陶瓷的众多的性能参数也是它广泛应用的重要基础。
(一)压电陶瓷的主要性能及参数(1)压电效应与压电陶瓷在没有对称中心的晶体上施加压力、张力或切向力时,则发生与应力成比例的介质极化,同时在晶体两端将出现正负电荷,这一现象称为正压电效应;反之,在晶体上施加电场时,则将产生与电场强度成比例的变形或机械应力,这一现象称为逆压电效应。
这两种正、逆压电效应统称为压电效应。
晶体是否出现压电效应由构成晶体的原子和离子的排列方式,即晶体的对称性所决定。
在声波测井仪器中,发射探头利用的是正压电效应,接收探头利用的是逆压电效应。
(2)压电陶瓷的主要参数1、介质损耗介质损耗是包括压电陶瓷在内的任何电介质的重要品质指标之一。
在交变电场下,电介质所积蓄的电荷有两种分量:一种是有功部分(同相),由电导过程所引起;另一种为无功部分(异相),由介质弛豫过程所引起。
介质损耗是异相分量与同相分量的比值,如图 1 所示,C I 为同相分量,R I 为异相分量,C I 与总电流 I 的夹角为δ,其正切值为CRI I C R ωδ1tan == 其中ω 为交变电场的角频率,R 为损耗电阻,C 为介质电容。
图 1 交流电路中电压-电流矢量图(有损耗时)2、机械品质因数 机械品质因数是描述压电陶瓷在机械振动时,材料内部能量消耗程度的一个参数,它也是衡量压电陶瓷材料性能的一个重要参数。
机械品质因数越大,能量的损耗越小。
产生能量损耗的原因在于材料的内部摩擦。
机械品质因数m Q 的定义为:π2的机械能谐振时振子每周所损失能谐振时振子储存的机械⨯=m Q机械品质因数可根据等效电路计算而得 11111R L C R Q s s m ωω==式中1R 为等效电阻(Ω),s ω 为串联谐振角频率(Hz ),1C 为振子谐振时的等效电容(F ),1L 为振子谐振时的等效电感。
利用迈克尔逊干涉仪研究压电陶瓷的动态特性通过对迈克尔逊干涉仪光路的调整,使光电探头的响应电压与三角波驱动电压的频率一致且峰-峰值最大。
这样不断改变驱动电压就可准确的找到响应电压、伸长位移量随驱动电压的关系。
标签:迈克尔逊干涉仪;压电陶瓷;峰-峰值;伸长位移引言压电材料具有压电效应和逆压电效应,在外加电场作用下,逆压电效应将使压电材料发生形变,通过控制驱动电压,压电材料能实现精密的位移输出,可获得较高的位移分辨率。
同时,压电材料输出具有频率响应高,动态反应快,性能稳定,不发热,不产生噪声及受外力干扰小等优点。
目前对逆压电效应的静态特性研究较多,而对动态特性研究相对较少,且测量的设备装置较复杂,响应电压、伸长位移量随驱动电压的变化关系也无准确的定量描述[1]。
然而随着压电陶瓷在光盘驱动器、计算机硬盘驱动器、光通信器件等动态控制方面的应用越来越广泛,对压电陶瓷动态位移特性的研究也越来越重视[2]。
本文基于迈克尔逊干涉仪平台,利用干涉法测量压电陶瓷动态特性,其装置简单,易操作,测量准确。
通过寻找与驱动电压同频率且峰-峰值最大的一个完整响应电压波形,来研究响应电压、伸长位移量随驱动电压的变化关系。
1 实验设计实验装置如图1所示,其中半导体激光器的激光波长为650nm,波形发生器可产生驱动电压为1~20V的三角波电压。
实验中采用的压电陶瓷材料为管状,长为40mm,壁厚为1mm,在内、外壁上镀电极,用来施加电压,在陶瓷管的一端装反射镜,可在迈克尔逊干涉仪中充当反射镜使用。
将光电探头信号和波形发生器信号连入数字示波器,可比较驱动电压、光电探头响应电压的峰-峰值和频率。
在未施加驱动电压前,调节迈克尔逊干涉仪两臂的光路,在光屏上可看见清晰的干涉图样。
干涉条纹将是一个以透镜光束为圆心的一组内疏外密、明暗相间的同心圆环,即为等倾干涉条纹(条纹间距,条纹粗细都不等),其中干涉条纹中心是最大级干涉,即i=0°。
当用光电探头替代光屏,并施加周期性的驱动电压信号时,压电陶瓷将发生周期性的振动,迈克尔逊干涉仪所产生的干涉条纹也将发生周期性的移动,干涉条纹所对应的光场强度也会发生相应的变化。
枸杞子和大枣泡水有什么功效
在平时的生活中很多人在喝水的时候都会放上几颗红枣和
枸杞,尤其是女性朋友,这样不仅可以使得水更加的清香,而且红枣和枸杞对于女性可是一个好东西,枸杞性温,红枣补血,两者结合是再好不过了,所以女性朋友在平时可以多喝一些,那么枸杞子和大枣泡水有什么功效呢?
它的确拥有两者任何一种单用来泡水的功效的两倍多。
枸杞红枣茶是一款非常简单有效的养生美肤茶,尤其适合经常熬夜的朋友饮用。
它对淡化黑眼圈,红润面色有很好的效果,还能很好的改善手脚冰凉的状况。
养肝明目、润肺滋阴、补肾益精、健脾益胃:脾胃虚弱、腹泻、对倦怠无力的人、保肝、益发、补血、头晕耳鸣、视力减退、增加食欲、失眠、气血不足、脾胃虚寒、畏寒怕冷、胃肠消化不良(促进消化)、口干舌燥、便秘和止泻(双重功效)、对熬夜的人(会有好气色)、使皮肤白嫩,有光泽,有口臭的人、不易生痘痘、痤疮、疮疖,对情绪有很好的功效、还能抗衰老、延年益寿等等。
以上就是关于枸杞子和大枣泡水的一个功效的介绍,如果长期喝枸杞红枣水的话,是可以达到上面的功效的,不过需要提醒
大家的是,千万不要以为对身体好久没有节制的饮用,这样不仅没功效,还很容易会出现上火的症状。
压电陶瓷制备与测试实验报告一、实验要求1、了解压电陶瓷的基本性能、结构、用途、制备方法。
2、了解压电陶瓷常见的表征方法及检测手段。
3、掌握压电陶瓷材料压电、介电性能等性能测试方法。
4、掌握压电陶瓷的性能分析方法。
二、压电陶瓷材料制备过程主要包括以下步骤:配料-混合-预烧-粉碎-成型-排胶-烧结-被电极-极化-测试。
1、配料:Bi2O3···14.1244113464136 Sc2O3···4.13930659262249 PbO···23.339070300907 TiO2···8.397211760056962、原料选用纯度高、细度小和活性大的粉料,根据配方或分子式选择所用原料,并按原料纯度进行修正计算,然后进行原料的称量。
按化学配比配料以后,使用行星式球磨机将各种配料混合均匀。
实验室常采用的是水平方向转动球磨方式,震动球磨是另一种常用的球磨方法,此外还有气流粉碎法等混合方法。
3、混合球磨后的原料进行预烧。
预烧是使原料间发生固相化学反应以生成所需产物的过程,预烧过程中应注意温度和保温时间的选择。
将预烧反应后的材料使用行星式球磨机粉碎。
4、成型的方法主要有四种;轧膜成型、流延成型、干压成型和静水压成型。
轧膜成型适用于薄片元件;流延成型适合于更薄的元件,膜厚可以小于10 m;干压成型适合于块状元件;静水压成型适合于异形或块状元件。
除了静水压成型外,其他成型方法都需要有粘合剂,粘合剂一般占原料重量的3%左右。
成型以后需要排胶。
粘合剂的作用只是利于成型,但它是一种还原性强的物质,成型后应将其排出以免影响烧结质量。
5、烧结是将坯体加热到足够高的温度,使陶瓷坯体发生体积收缩、密度提高和强度增大的过程。
烧结过程的机制是组成该物质的原子的扩散运动。
烧结的推动力是颗粒或者晶粒的表面能,烧结过程主要是表面能降低的过程。
摘要:通过对压电陶瓷器件进行阻抗测试可得到压电振子等效电路模型参数与谐振频率。
通过对压电陶瓷器件电容值、温度稳定性、绝缘电阻、介质耐电压等电性能参数进行测量与分析后可知:压电陶瓷器件电特性符合一般电容器特点,所用连接线材在较低频率下寄生电容不明显,在常温下工作较稳定,厚度较厚的产品绝缘性和可靠性指标较好。
关键词:压电陶瓷;等效电路模型;电特性;可靠性0 引言压电陶瓷(Piezoelectric Ceramics,PZT)受到微小外力作用时,能把机械能变成电能,当加上电压时,又会把电能变成机械能。
它通常由几种氧化物或碳酸盐在烧结过程中发生固相反应而形成,其制造工艺与普通的电子陶瓷相似。
与其他压电材料相比,具有化学性质稳定,易于掺杂、方便塑形的特点[1],已被广泛应用到与人们生活息息相关的许多领域,遍及工业、军事、医疗卫生、日常生活等。
利用铁电陶瓷的高介电常数可制作大容量的陶瓷电容器;利用其压电性可制作各种压电器件;利用其热释电性可制作人体红外探测器;通过适当工艺制成的透明铁电陶瓷具有电控光特性,利用它可制作存贮,显示或开关用的电控光特性器件。
通过物理或化学方法制备的PZT、PLZT等铁电薄膜,在电光器件、非挥发性铁电存储器件等有重要用途[2-5]。
为了保护生态环境,欧盟成员国已规定自2006年7月1日起,所有在欧盟市场上出售的电子电气产品设备全部禁止使用铅、水银、镉、六价铬等物质。
我国对生态环境的保护也是相当重视的。
因此,近年来对无铅压电陶瓷进行了重点发展和开发。
但无铅压电陶瓷性能相对于PZT陶瓷来说,总体性能还是不足以与PZT陶瓷相比。
因此,当前乃至今后一段时间内压电陶瓷首选仍将是以PZT为基的陶瓷。
本文将应用逆压电效应以压电陶瓷蜂鸣片为例进行阻抗测试、电容值、绝缘电阻、介质耐电压等电性能参数进行测量与分析。
1 测量参数和实验方法依据目前我国现有的关于压电陶瓷材料的测试标准主要有以下:GB/T 3389-2008 压电陶瓷材料性能测试方法GB/T 6427-1999 压电陶瓷振子频率温度稳定性的测试方法GB/T 16304-1996 压电陶瓷电场应变特性测试方法GB 11387-89 压电陶瓷材料静态弯曲强度试验方法GB 11320-89 压电陶瓷材料性能方法(低机械品质因数压电陶瓷材料性能的测试)GB 11312-89 压电陶瓷材料和压电晶体声表面波性能测试方法GB 11310-89 压电陶瓷材料性能测试方法相对自由介电常数温度特性的测试压电陶瓷蜂鸣片由一块两面印刷有电极的压电陶瓷板和一块金属板(黄铜或不锈钢等)组成。
压电陶瓷测量原理压电陶瓷(piezoelectric ceramics)是一种具有压电效应的陶瓷材料。
压电效应是指在压力或挤压作用下,压电材料会产生电荷分离与累积,从而产生电势差。
这一特性使得压电陶瓷被广泛应用于传感器、声音传导装置、振动马达等领域。
压电陶瓷的测量原理基于压电效应。
当外力施加到压电陶瓷上时,陶瓷内部的晶体结构会发生微小变化,导致正负电荷分离。
这些电荷会在陶瓷两个端口间产生电势差。
这个电势差可以通过电极连接到外部电路中进行测量。
在实际测量中,一般会使用测力传感器来测量压电陶瓷产生的压力或挤压力。
传感器的一端固定于待测物体上,另一端与压电陶瓷相连接。
当待测物体受到压力作用时,传感器会产生相应的变形,并将这一变形转化为电信号。
测量压电陶瓷产生的电势差可以使用电位计进行。
电位计通过连接到压电陶瓷的两个电极上,测量电势差的大小。
一般来说,电位计与数据采集设备连接,通过设备显示或记录电势差的值,从而得到压力或挤压力的测量结果。
此外,还可以通过震荡测量方法来测量压电陶瓷的输出。
这种方法使用一种频率可变的信号源将信号输入到压电陶瓷上。
压电陶瓷将信号转化为机械振动,然后通过加速度传感器测量振动的大小。
通过测量信号源和传感器之间的相位差以及加速度传感器的输出,可以计算出压电陶瓷的输出。
压电陶瓷的测量原理还可以应用于其他实际场景中,如压力传感器、声音传感器等。
在压力传感器中,压力作用于压电陶瓷上,产生的电势差可以通过电路进行测量,从而得到压力的大小。
在声音传感器中,声音的振动作用于压电陶瓷上,同样可以测量产生的电势差,从而得到声音的信号。
总结起来,压电陶瓷的测量原理基于压电效应,通过测量在压力或挤压作用下产生的电势差,可以得到压力或挤压力的测量结果。
这一原理在各种传感器中得到应用,并在许多领域发挥重要作用。