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纵向压电应变常数d33是表征压电陶瓷材料机电转换性能的重要参数之一。 它不仅决定了压电材料性能,同事也直接影响这换能器的参数。另外,通过d33还可以计算其余参数,如灵敏度g33等。由于同一批材料的压电陶瓷参数具有很大的离散度,故测量压电陶瓷的d33是很有必要的。

纵向压电应变常数d33的准静态测试
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纵向压电系数d33: 对被测试样和内部比较样品施加同一低频交变作用力,由于正压电效应在被测试样的极化电极面上产生出横向压电电荷,在内部比较样品的极化电极面上产生出纵向压电电荷,两路压电电荷通过各自并联的电容而转换成两路压电电压信号。

检测功能
检测原理

准静态法的测试原理是依据正压电效应,在压电振子上施加一个频率远低于振子谐振频率的低频交变力,产生交变电荷。当振子在没有外电场作用,满足电学短路边界条件,只沿平行于极化方向受力时,压电方程可简化为:


公式中:

D3——电位移分量,C/m2

T3——纵向应力,N/m2

d33——纵向压力应变常数,C/N或m/V

Q——振子释放的压电电荷,C;

F——纵向低频交变力,N。

如果将一被测振子与一已知的比较振子在力学上串联,通过以施力装置内的电磁驱动器产生低频交变力并施加到上述振子(见图1),则被测振子所释放的压电电荷Q1在其中并联电容器C1上建立起电压V1;而比较振子所释放的压电电荷Q2在C2上建立起电压V2

由公式(1)可得到:



公式中:C1=C2>CT(振子自由电容)。公式(2)可进一步化为:

公式(3)中比较振子的d33(2)值是给定的,V1和V2可测定,即可求得被测振子的d33(1)值。如果将V1和V2经过电子线路处理后,就可直接得到被测振子的纵向压电应变常数d33的准静态值和极性。

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纵向压电应变常数d33的准静态测试
检测结果
数据结果将以图形和TXT文本形式呈现

1、《GB3389.4-82 压电陶瓷材料性能测试方法 纵向压电应变常数d33的静态测试


检测标准
样品要求

1、推荐样品尺寸φ10mm×5mm

2、试样质量:<100g

3、试样电容:<0.01μF

4、试样的两个主平面上被覆金属层作为电极,沿厚度方向进行极化处理,极化后存放时间应不小于2小时。佰力博科技含有被电极服务


1、检测参数:d33

2、测量范围:X1档10~2000)×10-12C/N

                      X0.1档(1~200)Pc/N

3、分辨率:X1 档   1PC/N

                 X0.1档    0.1PC/N

4、交变力频率范围:~100Hz

5、交变力的幅度:0.25N


检测条件

检测压电陶瓷在电场下的介电性能

强场介电性能
热释电晶体的自发极化强度Ps随温度T的变化而改变的现象
热释电系数
泊松比是指材料在单向受拉或受压时,横向正应变与轴向正应变的比值
谐振、反谐振频率
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