实验二压电材料的压电常数d33测试

一定大小和方向的力，根据压电效应，样品将因形变而产生一定的电荷。

D33=d33T3
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。