重新认知压电陶瓷压电常数测试方法
来源:Partulab | 作者:佰力博 | 发布时间: 2024-03-14 | 601 次浏览 | 分享到:
佰力博PEAI高精度压电分析仪,测量精准,可视化操作,操作方便,集成化设计。使用动态测量压电常数d33/d31,数据更加精准可靠。

今天,我给大家谈谈压电陶瓷压电常数的测试方法和它们之间的关系,目前测量压电陶瓷压电常数的方法有静态法、动态法,交流谐振法,下面我将为大家阐述三种测试方法之间的关系:

静态法:

静态法就是单次给样品施加一个压力,压电陶瓷就会产生相应的电荷,通过测量电荷Q和力F,通过d33=Q/F公式计算出测量样品的d33。


优势:

静态法可以直观地反应压电片受力与其产生电荷之间的线性关系,而且便于操作和测试,测量过程无损,不会改变元件使用性能

缺点:

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。

 

动态法(准静态法):

准静态法测量方法其实和动态力法原理上基本相同,都是就是不停的给样品施加一个正弦动态压力,压电陶瓷就会产生相应的电荷,通过取样电容的充放电来收集电荷。参考材料法和动态力法只是测量电路的方法不同,参考材料法无法直接溯源,动态力法可以直接溯源,是通过测量电荷Q和力F,通过d33=Q/F公式计算出测量样品的d33。

 


优势:

动态力法是可以直接进行标准溯源,测量精度高,可以判断试样的极性。对被测试样形状和尺寸的要求放得很宽,适用性很强

缺点:

夹具同心度要求比较高,电路设计比较复杂。


交流谐振法

交流谐振法是利用扫频方法测量压电材料的压电常数,采用交流电信号激励压电材料,通过分析压电材料的阻抗特性,得到其串联和并联谐振频率fs和fp , 再计算其它的特征参数 。

 

优势:

压电常数精度高,无需复杂的夹具,测试简单,可作为工厂内部压电陶瓷筛选。

缺点:

但对被测试样的形状、尺寸又严格的限制,无法测得试样极性