Transcript 陶瓷电性能的测定 （压电陶瓷d33的测定）

陶瓷电性能的测定
（压电陶瓷d33的测定）
压电常数d33是压电陶瓷重要的特性参数
之一，它是压电介质把机械能（或电能）转换
为电能（或机械能）的比例常数，反映了应力
或应变和电场或电位移之间的联系，直接反映
了材料机电性能的耦合关系和压电效应的强弱。
一、测试方法：
1、动态法：压电常数精度高，但对被测试样的形状、尺寸有严格
的限制，测量方法也非常烦琐，同时还存在无法测得试样极性
的缺陷；
2、静态法：操作比较简单，还能同时测出被测试样的压电常数值
和极性，但对被测试样的形状、尺寸要求也比较苛刻，特别是
由于静态法测量中所施加的作用力较大以及压电材料固有的非
线性现象和热释电效应，造成测量误差较大，测试结果可信度
差。
3、准静态法：保留了动态法和静态法测量的优点，对被测试样形
状尺寸的要求放得很宽（片状、柱状、条状、圆管状、圆环状
甚至是半球壳等各种形状、尺寸的试样均能测量），其实用性
更强。此外还具有测量范围宽，分辨率细，可靠性高，操作简
单快捷等诸多特点。
二、实验原理：
仪器发出电驱动信号，使测试头内的电磁驱动
部分产生一个约0.25牛顿，频率为110赫兹的低频
交变力，通过上下探头加到被测试样和内部的比较
样品上，由于两者在力学上串联，因而所受到的交
变力相等。由正压电效应产生出的两个压电电信号
再由仪器处理后，即显示其d33值和极性。
准静态法方便快捷，精确度高，实用性强。
三、实验仪器与设备：
ZJ－3AN准静态d33测量仪
四、实验步骤：
1、用两根多芯电缆把测量头和仪器本体连接好，接
通电源。
2、把附件盒内的Φ20尼龙片插入测量头的上下探头
之间，调节手轮，使尼龙片刚好压住为止。
3、把仪器后面板上的“显示选择”开关置于“d33”一
侧，此时前面板右上方绿灯亮；“量程选择”开关
一般置于“×1”档即可。
4、按下“快速模式”，仪器通电预热10分钟后，调
节“调零”旋钮使面板指示在“0”与“－0”之间跳
动，调零即完成，撤掉尼龙片开始测量。调零一律
在“快速模式”下进行。
5、“快速模式”测量即连续测量，被测元件均为极
化后已放置一定时间并已彻底放电后（48小时）
的试样，此时“放电提示”红色发光二极管闪烁，
随时提醒操作人员首先对压电元件放电后再进行
测量，以避免损坏仪器。选择“快速模式”测量，
每更换一个被测元件，表头会迅速显示d33结果及
正负极。
6、“安全模式”测量可使仪器在测量过程中能自动
对刚刚极化完的压电试样进行放电，以确保仪器
安全。在插入被测试样后，放电过程开始并自动
完成，此时表头指示为零，按下“测量触发”键，
表头才能显示出测量结果。
ZJ－3AN准静态d33测量仪面板