Piezoelektrische Konstante d33 vonpiezoelektrische Keramikist ein linearer Antwortkoeffizient, der die gegenseitige Kopplung zwischen der mechanischen Menge (Spannung oder Dehnung) und der elektrischen Menge (elektrische Verschiebung oder elektrisches Feld) widerspiegelt. Wenn eine Druckspannung T3 entlang der Polarisationsrichtung (Z-Achse) der piezoelektrischen Keramik angewendet wird und auf der Elektrodenoberfläche eine Ladung erzeugt wird, gibt es eine Beziehung: wobei D33 eine piezoelektrische Konstante und die erste Zahl im Fuß ist Zeigt die Richtung des elektrischen Feldes an. Oder die vertikale Richtung der Elektrodenoberfläche bezieht sich die zweite Zahl auf die Spannungs- oder Dehnungsrichtung; T3 ist der Stress; D3 ist die elektrische Verschiebung. Es ist die proportionale Konstante eines piezoelektrischen Medium (D). Es spiegelt die Kopplungsbeziehung der elektromechanischen Eigenschaften des Materials und die Stärke des piezoelektrischen Effekts wider, was zur piezoelektrischen Gleichung führt. Es gibt vier gemeinsame Konstanten vonPZT4 Material Piezoelektrische Scheibe: Dij, Gij, Eij, Hij. 2 Der elektromechanische Kopplungskoeffizient KP, der elektromechanische Kopplungskoeffizient K ist eine physikalische Menge, die die Kopplungsbeziehung zwischen mechanischer Energie und elektrischer Energie der piezoelektrischen Keramik umfassend widerspiegelt, und ist eine Reflexion von piezoelektrisch-elektrischen Energieverkehrungsfähigkeit der piezoelektrischen Materialien. Die Definition des elektromechanischen Kopplungskoeffizienten beträgt:
Die mechanische Energie von aPZT Material Piezoelektrische KeramikVibrator (ein piezoelektrischer Keramikkörper mit einer bestimmten Form und Größe und mit einer Arbeitelektrode bedeckt) hängt mit seinem Form- und Vibrationsmodus zusammen, und verschiedene Schwingungsmodi haben entsprechende elektromechanische Kopplungskoeffizienten. Beispielsweise ist der Kopplungskoeffizient des radialen Expansionsmodus des dünnen Wafers KP (Ebenekopplungskoeffizient); Der Kopplungskoeffizient des dünnen Längenlängenausdehnungsmodus beträgt K31 (Querkopplungskoeffizient); Der Kopplungskoeffizient des zylindrischen axialen Expansionsmodus beträgt K33 (Längskopplungskoeffizient) und so weiter. Es spiegelt die Fähigkeit von piezoelektrischen Materialien wider, Maschinen-elektrische Energieumwandlungen durchzuführen. Es bezieht sich auf die piezoelektrische Konstante, die dielektrische Konstante und die elastische Konstante des Materials und ist ein relativ umfassender Parameter. Sein Wert ist immer geringer als.
Mechanischer Qualitätsfaktor QM Piezoelektrische Keramik der Energie verbrauchen, um die innere Reibung zu überwinden, wenn sie vibrieren. Der mechanische Qualitätsfaktor QM ist ein Parameter, der die Menge des Energieverbrauchs widerspiegelt. Je größer das QM ist, desto kleiner ist der Energieverbrauch. Die Definition des mechanischen Qualitätsfaktors QM ist der Ort, an dem FR die Resonanzfrequenz desPiezo Keramik Bimorph, fa ist die anti-resonante Frequenz des piezoelektrischen Vibrators.
Frequenzkonstante n
Für einen piezoelektrischen Vibrator ist die Wahrscheinlichkeit der Resonanzfrequenz und der Länge der Vibrator -Schwingungsrichtung eine Konstante, dh die Frequenzkonstante. N = fr × l wobei: FR die Resonanzfrequenz des piezoelektrischen Vibrators ist; und l ist die Länge der vibrierenden Richtung derpiezoelektrische Keramikring -Wandler. Radiale Schwingung der dünnen Scheibe: NP = FR × D (D ist der Durchmesser der Scheibe) dünne Plattendicke -Vibration: NT = FR × T (T ist die Dicke der dünnen Platte) schlanker Stab K33 Vibration: N33 = FR × l (l für die Länge der Stange) Dünne Plattenscherung K15 Vibration: N15 = FR × LT (LT ist die Dicke der dünnen Platte)
Bestimmung der Hauptparameter von piezoelektrischen Keramikmaterialien, die Bestimmung der Materialparameter KP, QM, D33, ε33 und TGδ erfordert den radialen Schwingungsmodus dünner Scheiben. Der Durchmesser der dünnen Scheiben muss viel größer als die Dicke sein, und das Verhältnis ist größer als 10. Die Polarisationsrichtung ist parallel zur Dickungsrichtung, die Elektrodenoberfläche ist senkrecht zur Dickungsrichtung und das Blatt ist gleichmäßig Kreisform. Wenn der ΔF -Wert des dünnen Wafers gering ist, kann er direkt durch die folgende Formel berechnet werden: wenn ζ = 0,27, kp2≌2,51 & Dgr ;f/fs. Wenn ζ = 0,30, kp2≌2,53 & Dgr ;f/fs, wenn ζ = 0,36, kp≌2.55 & Dgr ;f/fs qm = 1/4πr1c & dgr ;f × 1012 ε33 = 4CTLT/πφ. CT ist die Niederfrequenzkapazität (FARA) des dünnen Wafers, der durch die Kondensatorbrücke bei 1 kc -Frequenz gemessen werden kann. LT ist die Dicke des dünnen Wafers (Messgerät) und ε33 ist das freie Medium. Elektrische Konstante (Fara / m). Das TGδ wird durch eine Kondensatorbrücke oder eine universelle Brücke gemessen. D33 wurde unter Verwendung eines quasi-statischen Testers gemessen.
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