压电陶瓷测量原理...pdfVIP

压电陶瓷及其测量原理 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 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 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 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 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。 应用的重要基础。 （一）压电陶瓷的主要性能及参数 （一）压电陶瓷的主要性能及参数 （）压电效应与压电陶瓷 （）压电效应与压电陶瓷 1 1 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， 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， 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 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 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 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。 逆压电效应。 （）压电陶瓷的主要参数 （）压电陶瓷的主要参数 2 2 1 1 、介质损耗 、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 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 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 1  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 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 所 I I I I I I R R I  C C I  C C d 示 ， 为 同相 分量 ， 为异相 分量 ， 与 总 电流 的夹角为 d ，其正切值 为 示 ， 为 同相 分量 ， 为异相 分量 ， 与 总 电流 的夹角为 ，其正切值 为 I I 1 1 R