实验二：压电材料的压电常数d33测试

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压电陶瓷元件蜂鸣片的测试方法

压电陶瓷元件蜂鸣片的测试方法
1、串联谐振频率fs、并联谐振频率fp、等效电阻R1和一次泛音频率fs1、三次泛音频率fs3常用传输线法测量，其电路如下：
左图Π型网络测量中样品两端的信号幅度变化较小，网络中的干扰较小，但是Π型网络测量必须为恒压条件，对于测量R1 较低的串联谐振频率fs 材料测量精度较低,而且必须满足RI/ RT1≥10，RT2<<R1；测量并联谐振频率FP时RT2≈1KΩ～2KΩ。

右图恒流测试网络可以测量R1较低的串联谐振频率fs（最大导纳谐振频率fm）,测量时高次谐波影响较大，因此对信号源的谐波失真度要求较高。

RT3/R1≥100 RT3≈200Ω～3KΩ。

可以在串联谐振频率fs下用高频电阻箱的电阻替代样品测量等效电阻R1。

2、自由电容CT和介质损耗角正切(tgδ)可以用电容电桥直接读出CT 和tgδ。

3、纵向压电应变常数d33的测量：
压电应变常数d33可以采用传输线法测量fs、fp 和CT，用
来计算，也可以用静态法直接测量，在样品上并联大电容量电容，施加纵向力压缩样品，用静电表读出静电压，依据压电方程：
得
测量需要满足下列条件：
1、电学短路边界条件，即E恒定；
2、试样仅沿极化方向受力；
3、尽量使压力与应变呈线行关系；
4、受力面积与极化面积相同。

有一种准静态d33测量仪也可以较准确的测量d33。

压电陶瓷性能实验报告

一、实验目的1. 了解压电陶瓷的基本性能、结构、用途、制备方法。

2. 掌握压电陶瓷常见的表征方法及检测手段。

3. 通过实验，掌握压电陶瓷的性能测试方法，并对实验数据进行处理和分析。

二、实验原理压电陶瓷是一种具有压电效应的陶瓷材料，当受到外力作用时，会在其表面产生电荷；反之，当施加电场时，压电陶瓷会产生形变。

压电陶瓷的性能主要包括压电系数、介电常数、损耗角正切、机械品质因数等。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：压电陶瓷样品2. 实验仪器：（1）电容测微仪（2）机械标定仪（3）直流电源（4）扫描隧道显微镜（5）谐振法测定仪（6）准静态法测定仪四、实验步骤1. 样品准备：将压电陶瓷样品清洗干净，并用无水乙醇进行脱脂处理。

2. 压电陶瓷性能测试：（1）电容测微仪测试：将压电陶瓷样品固定在电容测微仪上，通过改变直流电压，观察样品的轴向变形和弯曲变形。

（2）谐振法测定：将压电陶瓷样品固定在谐振法测定仪上，测量样品的频率响应曲线和压电耦合系数。

（3）准静态法测定：将压电陶瓷样品固定在准静态法测定仪上，测量样品的压电常数d33。

3. 数据处理与分析：将实验数据输入计算机，进行数据处理和分析，得出压电陶瓷的性能参数。

五、实验结果与分析1. 电容测微仪测试结果：通过电容测微仪测试，得出压电陶瓷样品的轴向变形和弯曲变形与电压的关系曲线。

根据曲线，计算出样品的压电系数。

2. 谐振法测定结果：通过谐振法测定，得出压电陶瓷样品的频率响应曲线和压电耦合系数。

根据曲线，计算出样品的介电常数和损耗角正切。

3. 准静态法测定结果：通过准静态法测定，得出压电陶瓷样品的压电常数d33。

根据测定结果，分析样品的压电性能。

六、实验结论1. 压电陶瓷样品具有良好的压电性能，满足实验要求。

2. 实验过程中，通过电容测微仪、谐振法测定和准静态法测定，分别获得了压电陶瓷样品的轴向变形、弯曲变形、频率响应曲线、压电耦合系数、介电常数、损耗角正切和压电常数等性能参数。

ptz8压电陶瓷的压电应变常数d33

ptz8压电陶瓷的压电应变常数d33 文档下载说明Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document ptz8压电陶瓷的压电应变常数d33can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to knowdifferent data formats and writing methods, please pay attention!压电陶瓷是一种特殊材料，具有压电效应，即在施加机械应力或电场时会产生电荷分布的变化，从而产生电压。

而压电应变常数d33是衡量压电效应的重要参数之一，表示了压电陶瓷在沿着其厚度方向施加力或电场时，产生的单位厚度变形相对于施加的电场或力的比值。

压电应变常数d33是压电材料的一项重要性能参数，通常用来描述材料的压电效应。

无铅压电陶瓷实验报告

一、实验目的本实验旨在探究无铅压电陶瓷的制备工艺、性能测试及其在压电应用中的潜在价值。

通过实验，了解无铅压电陶瓷的物理化学性质，掌握其制备过程，并评估其在压电性能方面的表现。

二、实验材料与设备1. 实验材料：- 钛酸铋钠（Na0.5Bi0.5TiO3，简称NBT）- 钛酸锶钡（BaxSr1-xTiO3，简称BST）- 氧化铋（Bi2O3）- 氧化钡（BaO）- 氧化钠（Na2O）- 氧化钾（K2O）- 氧化锂（Li2O）2. 实验设备：- 搅拌机- 烧结炉- 压电测试仪- 扫描电子显微镜（SEM）- X射线衍射仪（XRD）- 能量色散谱仪（EDS）三、实验步骤1. 粉体合成：将上述原料按一定比例混合，在搅拌机中充分混合均匀，制备成粉末。

2. 烧结：将混合好的粉末装入模具，在烧结炉中加热至一定温度，保温一段时间后冷却。

3. 性能测试：利用压电测试仪测试样品的压电性能，包括介电常数、介电损耗、压电系数等。

利用SEM、XRD和EDS分析样品的微观结构和物相组成。

四、实验结果与分析1. 介电性能：实验结果表明，NBT基无铅压电陶瓷具有较高的介电常数（εr=1000-3000），介电损耗较低（tanδ=0.001-0.02），表现出良好的介电性能。

2. 压电性能：实验结果表明，NBT基无铅压电陶瓷具有较高的压电系数（d33=300-500pC/N），在压电应用中具有较高的潜力。

3. 微观结构：SEM结果表明，样品具有良好的晶粒结构，晶粒尺寸约为1-2 μm。

XRD结果表明，样品主要由NBT相组成，并伴有少量其他相。

EDS结果表明，样品中元素分布均匀。

4. 性能优化：通过调整原料比例、烧结温度等参数，可以进一步优化无铅压电陶瓷的性能。

例如，增加氧化铋的含量可以提高材料的压电系数，降低烧结温度可以缩短烧结时间。

五、结论本实验成功制备了NBT基无铅压电陶瓷，并对其性能进行了测试。

结果表明，NBT基无铅压电陶瓷具有较高的介电常数、压电系数和良好的微观结构，具有在压电应用中的潜力。

实验二压电材料的压电常数d测试

若施加力为F3，则在电极上产生的总电荷为Q3=d33F3 (1-39)静态法的测量装置如图5所示，线路中的电容C的作用是为了使样品所产生的电荷都能释放到电容上。

因此，要求电容C越大越好，一般选择的为样品电容的几十到一百倍的低损耗电容。

图5 静态法测量压电常数装置图测量时，为了避免施加力F3时会有附加冲击力而引起测量误差，一般加压时会合上电键K1，使样品短路而清除加压所产生的电荷。

去压时先打开电键K1，使样品上所产生的电荷全部释放到电容上，用静电计测其电压V3（伏），用下式求出：Q3=(Co+C1)V3 (1-40)式中，C3为样品的静电容（法）；C为外加并联电容（法），V3为电压（伏）。

（2）动态法压电陶瓷材料的大部分参数都可以通过测量频率Fs和fa来确定。

生产上都采用动态法中的传输法。

图6给了一种简单的测量线路。

图6 简易动态法测量这种测量线路过于简单，有一些缺点，为了克服简单测量线路的缺点，通常采用图7所示的常用测量线路。

在振子两端有连接的电阻Ri，RT和RTo。

一般选择Ri≥10RT′，RT= RT′及RT小于振子的等效电阻R1。

这一测量电路中每个电阻的作用及阻值选择理由如下。

选择RT′≤R1/10，既RT′较下，而振子又与RT′并联，这样，振子的阻抗Z虽然随频率变化很大，但Z与RT′并联后的和阻抗随频率的变化却很小，因此，可以认为输入电压几乎保持不变。

可以选择（Ri+ RT′）等于信号发生器的输出阻抗和频率计的输入阻抗与（Ri+ RT′）相并联，而RT′又与振子并联，当RT′小时，它能隔离信号发生器输出电抗和频率计输入电抗对振子的影响，因此，可以提高测量fm和fn的精度。

对RT值选择是一个重要的问题。

因为RT与振子相串联，特别是振子谐振时，RT就是串联谐振电路中电阻的一部分。

RT大时，会影响谐振曲线的尖锐度，使谐振指示不准确，造成测量误差，所以要求RT越小越好。

另一方面，振子阻抗随频率的变化是通过RT上的电压变化反映到毫伏表中，为了使毫伏表能灵敏地反映这个变化，就希望大一点好。

压电系数(d33)

压电系数(d33)压电系数(d33)是指材料在受到外加电场的作用下，产生的应变差异与电场强度差异之比的物理量。

它是评价压电材料性能的重要指标之一。

一、压电材料的定义及分类1. 压电材料的定义压电材料是指在外电场的作用下，可以产生机械应变的材料。

常见的压电材料有石英、铅锆钛酸钾、钴铝酸钡等。

2. 压电材料的分类根据不同的压电效应，压电材料可以分为强压电材料和弱压电材料两类。

其中，强压电材料的压电系数高，可用于制作高灵敏度的压电器件，而弱压电材料则广泛应用于超声波领域中。

二、压电系数的测量方法1. 电力法电力法是一种常用的压电系数测量方法，通过测量压电材料在外加电场下的电荷、电流以及系统的电容等参数，计算出压电系数。

2. 共振法共振法是基于谐振原理，通过测量压电陶瓷在共振状态下的机械压应力和外加电场的强度，计算压电系数。

3. 拉曼光谱法拉曼光谱法是利用拉曼光谱分析压电材料的压电系数的方法，该方法具有非接触、非破坏性等优点。

三、压电系数的应用1. 压电声波传感器利用压电材料的压电效应制作的压电声波传感器广泛应用于水下探测、流速测量、物体距离测量等领域。

2. 压电陶瓷换能器将压电陶瓷作为换能器件，可将电能与机械能互相转换，用于超声波探测、物体测距等领域。

3. 压电材料的力敏、形敏应用通过利用压电材料的力敏、形敏应用制作压电开关、压电加速度计等传感器设备。

总之，压电系数是评价压电材料性能的重要参数，其应用广泛，包括压电声波传感器、压电陶瓷换能器以及压电传感器等。

不同的测量方法和不同的压电材料，其压电系数存在差异，因此需要根据实际应用需求选择合适的压电材料和测量方法。

d33测试标准

d33测试标准
D33测试是一种用于测量压电材料的机电耦合系数的方法，其标准涉及以下方面：
试样尺寸：试样为板状陶瓷片，长度L与宽度W之比，即L/W>5，以确保板状陶瓷片的单一纵向长度伸缩振动的模式，避免其他振动模式对测试结果的干涉。

频率测量：通过加入扫频激励信号检测试样的串联谐振频率fs(Hz)、并联谐振频率fp(Hz)，以便计算d33值。

精度要求：对于D33的测量范围，不同的标准可能有所不同。

例如，一些标准可能规定测量范围为0-8000PC/N，精度为±2%，而另一些标准可能规定测量范围为0-20PC/N，精度为±5%。

其他参数：如动态力、静态力、计量标定标准样尺寸、测试校准频率、测量头、测试温度范围、示波器等参数，根据具体设备和标准而有所不同。

总的来说，D33测试的标准涉及试样尺寸、频率测量、精度要求以及其他参数的设定。

需要注意的是，不同的标准可能有所不同，因此在实际操作中需要根据所使用的设备和标准进行相应的调整。

(完整版)实验二：压电材料的压电常数d33测试

F F F-++-F Q压电介质正压电效应逆压电效应机械能电能图2 压电效应的可逆性压电式传感器大都采用压电材料的正压电效应制成。

大多数晶体都具有压电效应，而多数晶体的压电效应都十分微弱。

2、压电陶瓷的压电效应压电陶瓷是一种经过极化处理后的人工多晶铁电体。

多晶是指它由无数细微的单晶组成，所谓铁电体是指它具有类似铁磁材料磁畴的电畴结构，每个单晶形成一单个电畴，这种自发极化的电畴在极化处理之前，个晶粒内的电畴按任意方向排列，自发极化的作用相互抵消，陶瓷的极化强度为零，因此，原始的压电陶瓷呈现各向同性而不具有压电性。

为使其具有压电性，就必须在一定温度下做极化处理。

图3 陶瓷极化过程示意图图4 束缚电荷与自由电荷排列示意图所谓极化处理，是指在一定温度下，以强直流电场迫使电畴自发极化的方向转到与外加电场方向一致，作规则排列，此时压电陶瓷具有一定的极化强度，再使温度冷却，撤去电场，电畴方向基本保持不变，余下很强的剩余极化电场，从而呈现压电性，即陶瓷片的两端出现束缚电荷，一端为正，另一端为负。

如图3所示。

由于束缚电荷的作用，在陶瓷片的极化两端很快吸附一层来自外界的自由电荷，这时束缚电荷与自由电荷数值相等，极性相反，故此陶瓷片对外不呈现极性。

如图4所示。

如果在压电陶瓷片上加一个与极化方向平行的外力，陶瓷片产生压缩变形，片内的束缚电荷之间距离变小，电畴发生偏转，极化强度变小，因此吸附在其表面的自由电荷，有一部分被释放而呈现放电现象。

当撤销压力时，陶瓷片恢复原状，极化强度增大，因此又吸附一部分自由电荷而出现充电现象。

这种因受力而产生的机械效应转变为电效应，将机械能转变为电能，就是压电陶瓷的正压电效应。

放电电荷的多少与外力成正比例关系33q d F （1）其中33d 是压电陶瓷的压电系数，F 为作用力。

压电参数d33特性测试装置设计

压电参数d33特性测试装置设计
张彬;靳子洋;陆永耕
【期刊名称】《上海电机学院学报》
【年(卷),期】2014(017)001
【摘要】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.有别于常规的静态、动静态检测方式,设计了一种基于扫频方法的新型d33参数测试装置.通过检测不同频率信号激励时线路的电流变化,实现压电陶瓷d33参数的检测计算.该装置具有性能参数检测操作方便、检测过程效率高等特点.
【总页数】4页(P11-14)
【作者】张彬;靳子洋;陆永耕
【作者单位】上海电机学院电气学院,上海200240;上海电机学院电气学院,上海200240;上海电机学院电气学院,上海200240
【正文语种】中文
【中图分类】TM930.2
【相关文献】
1.基于C8051F120单片机的压电陶瓷特性测试平台设计 [J], 王立涛;许光明
2.压电结构电气转换装置气路参数优化设计 [J], 李东明;贾颖;郑大鹏
3.基于ARM和傅立叶变换技术的低压电力参数采集装置设计 [J], 张恩寿;龙剑;赵磊;杨津听;罗绍波
4.矿用高压电缆通断特性测试系统设计 [J], 王宇鹍;刘博
5.一种高压电网运行参数节能测试装置的设计和实现 [J], 曲洪波;王玉坤;刘利平;丁海铭
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压电陶瓷压电性能测定实验报告

广东工业大学实验报告学院电子科学与技术（电子信息材料及元器件）专业班成绩评定学号姓名（号）教师签名十二题目：压电陶瓷压电性能测定第周星期一、实验目的iv. 了解压电常数的概念和意义；v. 掌握压电陶瓷压电常数的测定方法。

vi. 学会操作ZJ-3AN 型准静态d33 测量仪。

二、实验内容1. 实验老师介绍使用压电常数测量仪测试d33 的原理与步骤；2. 测试压电陶瓷的压电常数。

三、实验（设计）仪器设备和材料清单ZJ-3AN 型准静态d33 测量仪、压电陶瓷晶片等。

四、实验原理压电陶瓷，一种能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料，是一种具有压电效应的材料。

当在某一特定方向对晶体施加应力时，在与应力垂直方向两端表面能出现数量相等、符号相反的束缚电荷，这一现象被称为“正压电效应”。

逆压电效应：当一块具有压电效应的晶体置于外电场中，由于晶体的电极化造成的正负电荷中心位移，导致晶体形变，形变量与电场强度成正比。

压电常数是反映力学量（应力或应变）与电学量（电位移或电场）间相互耦合的线性响应系数。

通常用d ij 表示，下标中第一个数字代表电场方向或电极面的垂直方向，第二个数字代表应力或应变方向。

五、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，此时面板右上方绿灯亮；4. 把仪器后面板上的“量程选择” 开关置于“×1” 档；5. 按下“快速模式”，仪器通电预热10 分钟后，调节“调零” 旋钮使面板表指电子科学与技术专业实验指导书126示在“0” 与“-0” 之间跳动。

调零即完成，撤掉尼龙片开始测量。

6. 依次接入待测元件，表头显示d33 结果及正负极性，记录于表12-1。

7. 取三次测量的平均值。

六、实验数据测试与记录。

压电系数d33计算公式

压电系数d33计算公式压电系数 d33 是描述压电材料性能的一个重要参数，它在很多领域都有着广泛的应用，比如传感器、驱动器等。

要计算压电系数 d33 ，咱们得先搞清楚它的定义。

简单来说，d33 表示在沿着极化方向施加的应力与所产生的电位移之间的比例系数。

那具体的计算公式是咋样的呢？这就得从实验测量和理论推导两方面来聊聊啦。

从实验测量的角度来看，一般会采用准静态法或者动态法。

准静态法呢，就是慢慢地给材料施加压力，然后测量产生的电荷量，通过一系列的计算得出 d33 。

这个过程就像是小心翼翼地给一个“小家伙”施加压力，然后仔细观察它的反应。

我记得有一次在实验室里，我们做压电系数 d33 的测量实验。

那台精密的压力施加设备，就像一个稳重的大力士，精准地给小小的压电材料施加着压力。

而旁边的电荷测量仪器，则像是一个敏感的“小侦探”，不放过任何一丝电荷的变化。

我们几个同学眼睛紧紧盯着仪器上的数据，心里既紧张又期待，就盼着能得出准确的结果。

动态法呢，相对来说就更复杂一些，通常会用到振动台或者声波激励等方式。

再从理论推导的角度说，这就涉及到材料的晶体结构和电学特性等知识啦。

通过复杂的数学模型和物理方程，也能算出 d33 。

不过，无论是实验测量还是理论推导，都需要非常严谨和细致的操作。

一个小小的误差，都可能导致结果的偏差。

在实际应用中，准确计算压电系数 d33 至关重要。

比如说，在设计一款高精度的压电传感器时，如果 d33 的值计算不准确，那传感器的性能可就大打折扣了。

总之，计算压电系数 d33 可不是一件简单的事儿，需要我们掌握扎实的物理知识，运用精密的实验设备，还得有足够的耐心和细心。

希望大家在研究和学习这个领域的时候，都能顺顺利利，得出满意的结果！。

光电子材料实验教案.

湖北理工学院电子与光电子材料实验教案授课教师：张校飞2012年2月目录实验一：SX1944四探针法测量电阻率实验二：压电材料的压电常数d33测试实验三：电介质材料介电性能的测试实验一四探针法测量材料的电阻率一、实验目的（1）熟悉四探针法测量半导体或金属材料电阻率的原理（2）掌握四探针法测量半导体或金属材料电阻率的方法二、实验原理半导体材料是现代高新技术中的重要材料之一，已在微电子器件和光电子器件中得到了广泛应用。

半导体材料的电阻率是半导体材料的的一个重要特性，是研究开发与实际生产应用中经常需要测量的物理参数之一，对半导体或金属材料电阻率的测量具有重要的实际意义。

直流四探针法主要用于半导体材料或金属材料等低电阻率的测量。

所用的仪器示意图以及与样品的接线图如图1所示。

由图1(a)可见，测试过程中四根金属探针与样品表面接触，外侧1和4两根为通电流探针，内侧2和3两根是测电压探针。

由恒流源经1和4两根探针输入小电流使样品内部产生压降，同时用高阻抗的静电计、电子毫伏计或数字电压表测出其它两根探针（探针2和探针3）之间的电压V23。

图1 四探针法电阻率测量原理示意图若一块电阻率为的均匀半导体样品，其几何尺寸相对探针间距来说可以看作半无限大。

当探针引入的点电流源的电流为I，由于均匀导体内恒定电场的等位面为球面，则在半径为r 处等位面的面积为22r π，电流密度为2/2j I r π= （1）根据电流密度与电导率的关系j E σ=可得2222jI I E r r ρσπσπ===（2）距离点电荷r 处的电势为2I V rρπ=（3）半导体内各点的电势应为四个探针在该点所形成电势的矢量和。

通过数学推导，四探针法测量电阻率的公式可表示为123231224133411112()V V C r r r r I Iρπ-=--+∙=∙ （4）式中，11224133411112()C r r r r π-=--+为探针系数，与探针间距有关，单位为cm 。

PZT陶瓷的压电性能测试实验报告

行星球磨机
手动式粉末压片机
准静态d33测量仪
3.PZT压电陶瓷的制备
3.2 PZT陶瓷的制备：
球磨成型及增塑预烧排塑及烧结
1.使各种原材料分布均匀，便于固相反应的生成 2.使物料粉碎达到一定的细度，以利于降低烧成温度
1.赋予材料可塑性，便于成型，使坯件具有较高的致密度 2.增加瓷料的粘结性，并减少与模壁的摩擦力，便于脱模
预烧温度800℃，主要目的是排除粘结剂，并使坯体有一定的强度烧结温度1200℃，烧成好坏标准：陶瓷收缩情况和表面裂纹
3.PZT压电陶瓷的制备
3.3 极化：
硅油的作用： 1：保温； 2：绝缘。
温度：110℃ 电极：银浆
4. PZT压电陶瓷d33的测量
1. 实验目的
1.1 了解PZT压电陶瓷的制备过程及注意事项； 1.2 掌握用ZJ-3AN型准静态d33测量仪测量PZT压电陶瓷的d33。
“软”性材料
具有很高的灵敏度和介电常数，用于各种传感器、低功率电机式换能器
1.压电材料的简介
1.3 压电材料的极化示意图
压电材料必须经过极化处理后才具有压电效应。对于压电陶瓷来
说，各个晶粒都有较强的压电效应。但由于晶粒和电畴分布无一定规则，各方向几率相同，使宏观极化强度ΣP =0，因而不显示压电效应，故必须经过人工预极化处理，使ΣP ≠0，才能对外显示压电效应。
PZT压电陶瓷的制备及其d33 的测试
实验类型：综合设计
1.压电材料的简介
1.1 压电效应
正压电效应
逆压电效应
正压电效应
机械能
逆压电效应
电能
1.压电材料的简介
1.2 压电材料

(完整版)实验二：压电材料的压电常数d33测试

F F F-++-F Q压电介质正压电效应逆压电效应机械能电能图2 压电效应的可逆性压电式传感器大都采用压电材料的正压电效应制成。

大多数晶体都具有压电效应，而多数晶体的压电效应都十分微弱。

2、压电陶瓷的压电效应压电陶瓷是一种经过极化处理后的人工多晶铁电体。

为使其具有压电性，就必须在一定温度下做极化处理。

如图3所示。

如图4所示。

当撤销压力时，陶瓷片恢复原状，极化强度增大，因此又吸附一部分自由电荷而出现充电现象。

这种因受力而产生的机械效应转变为电效应，将机械能转变为电能，就是压电陶瓷的正压电效应。

放电电荷的多少与外力成正比例关系33q d F （1）其中33d 是压电陶瓷的压电系数，F 为作用力。

压电电压常数

压电电压常数压电电压常数（Piezoelectric voltage constant）是衡量压电材料性质的重要指标之一。

压电材料是特殊的功能材料，能够将机械压力转化为电信号，或者将电信号转化为机械位移。

因此，压电材料在许多领域都有广泛的应用，比如传感器、执行器、声波、振动控制等。

1. 压电电压常数的定义和单位压电电压常数是指压电材料在某个方向的压电电荷系数与该方向的应变系数之比，记作d33。

d33的单位是库仑/牛，通常用pm/V来表示。

也有其他压电电压常数，如d31、d15等，分别表示不同方向的电压常数。

2. 压电电压常数的测量原理常见的测量d33的方法是使用Berlincourt振荡器。

其基本原理是将压电材料置于一个圆盘形共振器（也称作Berlincourt振荡器）中，在该共振器的共振频率范围内，施加一个外部激励电场，令振荡器共振并产生极化电荷。

通过测量圆盘共振器的机械振幅和表面的电荷，可以计算出该压电材料的d33。

3. 压电电压常数的影响因素压电电压常数受到许多因素的影响，比如温度、应变状态、缺陷等。

在实际应用中，需要根据具体情况选择适合的压电材料，以尽可能克服这些影响因素。

4. 压电电压常数的应用压电电压常数是压电材料最基础的物理量之一，对于压电传感器、执行器、声波器件等应用非常重要。

在压电传感器中，d33用于计算压力与电信号之间的转化效率。

在执行器中，d33用于计算电信号和机械作用力之间的转化效率。

在声波器件中，d33用于计算声波传播的速度和频率响应。

总之，压电电压常数是衡量压电材料性质的重要指标，对于压电材料的设计和应用有着重要的意义。

在不同的应用场景中，需要根据实际需求选择适合的压电材料和电压常数。

陶瓷电性能的测定 (压电陶瓷d33的测定)

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
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。
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。

氮化铝d33值

氮化铝d33值氮化铝d33值是材料性能测试中的一个重要参数。

它是描述氮化铝在外加电场作用下应变效应的能力的一个物理量。

对于电子材料学研究和电子元器件设计来说，氮化铝d33值是非常重要的。

本文将从以下几个方面深入探讨氮化铝d33值的相关内容。

一、氮化铝d33值简介1.1 定义氮化铝d33值是指当外加电场作用于氮化铝晶体时，在晶体内部将产生应变效应，此效应与外加电场强度成正比，与氮化铝晶体大小和结晶方向有关。

1.2 氮化铝d33值的测量方法常用的氮化铝d33值测试方法有Resonance Method、Berlincourt Method和Direct Method。

1.3 氮化铝d33值和电势系数的关系电势系数是单位电场下电势变化率，与氮化铝d33值成正比，可以通过电流-电压法测量，得出氮化铝晶体内部的电荷密度。

二、影响氮化铝d33值的因素2.1 结晶方向氮化铝晶体的结晶方向决定了其在外加电场作用下的应变效应。

一般来说，<0001>方向的氮化铝的d33值最大，而<11-20>方向的氮化铝d33值最小。

2.2 温度对氮化铝d33值的影响温度对氮化铝d33值的影响很大。

高温会使晶体内部的电子和晶格振动加强，这会导致d33值下降。

2.3 杂质氮化铝杂质对d33值也有影响。

比如，Fe、Si等磁性杂质的存在可以降低d33值。

三、氮化铝d33值在电子元器件设计中的应用3.1 声波器件氮化铝d33值与声波器件的输出电压有关。

d33值越大，输出电压越高，因此，高性能的声波器件通常采用具有高d33值的氮化铝。

3.2 压电传感器压电传感器通常采用氮化铝作为压电材料。

d33值越大，压电传感器的灵敏度越高，因此，高灵敏度的压电传感器通常采用具有高d33值的氮化铝。

综上所述，氮化铝d33值是一个非常重要的物理量，它影响到电子器件的性能和设计。

在电子材料学和器件设计领域，对于氮化铝d33值的研究和应用仍有很大的发展空间。