压电陶瓷复材料参数测试方法的研究

要精确地描述压电材料的性能,必须把压电材料的参数作为复数考虑。本文作者研究了目前国内外主要的几种复参数测量方法。间接计算方法有Ｓｍｉｔｓ迭代法、Ｓｈｅｒｉｔ法以及压电谐振分析法等;直接测量法有利用正压电效应的准静态法及利用逆压电效应的激光干涉法。并给出了不同方法的原理、特点及仿真结果。     

钨青铜系列压电陶瓷驱动器载荷特性分析

本文应用于硬性钨青铜型压电陶瓷驱动器进行了载荷特性研究,该种驱动器在外加载荷达到临界值后,特性几乎不会发生变化,这使得对压电陶瓷驱动器进行精密定位控制成为可能,同时还提出了一种新的方法来消除驱动器所固有的启动电压对位移的影响.     

基于压电陶瓷的混凝土裂缝损伤监测

压电陶瓷的正逆压电效应决定其既可作传感器又可作驱动器.将压电陶瓷埋于混凝土中并对其施加激励,可在混凝土中产生应力波.根据该波动法原理.应用自行研制封装的压电陶瓷传感器对混凝土中裂缝损伤的产生过程进行监测.采用基于小波包分析法定义的损伤指标对不同工况下的损伤进行计算,结果表明,损伤指标的变化趋势与相应的应变片监测信号和荷载位移曲线的发展趋势吻合良好,实现了对混凝土中微小裂缝损伤的监测和识别.     

基于光杠杆原理测量压电陶瓷压电特性的方法

提出了一种基于光杠杆原理测量压电陶瓷伸长量,对压电陶瓷压电特性进行检测验证的方法。该方法不需要专门的测量仪器,采用常用的材料搭建简便的光路,运用光杠杆原理通过对反射光斑位移的测量,测得不同的电压驱动时压电陶瓷相应的伸长量。文中介绍了光路的搭建,并且对相应的实验数据进行处理和分析。结果显示,在外加电压为0~60V之间,所取的6个点所测的压电陶瓷的伸长量与厂家给出相应参数基本相符,满足实验室对压电陶瓷压电特性测定的要求。     

铌酸锂钠压电陶瓷的频率温度特性

研究了三种含锂不同的铌酸锂钠压电陶瓷低温时频率的温度特性,从中可得到振子材料有无低温铁电—铁电相变的信息。研究结果表明,含锂较多的铌酸锂钠陶瓷在低温传感器方面有一定的应用前景。     

压电马达用压电陶瓷的研究

采用传统的电子陶瓷工艺制备了高性能四元系压电陶瓷 (PZN- PMS- PZT- r Mn O2 )。考察了不同剂量的锰掺杂对压电陶瓷的介电性能和压电性能的影响 ,即室温介电常数 ε、介电损耗 tanδ、居里温度 Tc、机电耦合系数 kp、压电常数 d33和机械品质因数 Qm。随着 Mn含量的增加 ,ε和 tanδ均减小 ;由于内偏置场的影响 ,居里温度 Tc随锰含量的增加而增加。kp 和 d33随 Mn含量的增加而减小 ;而 Qm 表现出较复杂的变化规律 ,随 Mn含量的增加 Qm先增加 ,当 r=0 .2 %时 ,达到最大值 10 0 0 ,当 r>0 .2 %时 ,Qm 下降。实验结果表明 :当 r=0 .2 %的锰掺杂压电陶瓷比较适合制作压电马达 ,其压电性能为 ε=12 0 0、tanδ=0 .0 0 4、Tc=349°C、kp=0 .6 0、d33=380 p C/ N和 Qm=10 0 0     

高应变载荷下压电传感器性能研究

压电传感器具有优良性能,可以同时应用于主、被动式结构健康监测技术中,但由于高应变载荷下压电传感器的性能会受到影响,限制了在实际工程中的应用。该文针对高应变载荷下传感器性能进行研究,提出通过增加胶层厚度和减小弹性模量,增强压电传感器的高应变承受能力。定义了阻抗信号变化指数和阻抗信号突变载荷,对压电传感器性能进行表征。实验结果表明,胶层厚度增加,弹性模量减小,会使阻抗信号突变载荷增大,压电传感器高应变承受能力提高。     

压电陶瓷点火器的研究

本文系统地阐述了压电陶瓷点火器的结构.工作情况以及点火效率.这可能对陶瓷点火器的生产有所裨益.     

压电陶瓷压电应变常数d33的测试方法的研究

压电应变常数d_(33)是压电陶瓷的重要性能参数之一.为了寻找一种在不同要求条件下的最合适的d_(33)测试方法.本文调研了几种测量方法,并将它们作了比较.     

压电陶瓷驱动器三角波频率特性

给出了三角波驱动信号下d31悬臂梁式驱动器的工作特性和频率特性。由于三角波包含了许多频率为基频奇数倍的谐波分量,当某一信号的谐波频率接近驱动器的共振频率时,该频率的三角波就会引起驱动器的谐振。因此,可以通过采用对扫描反馈电压的波形进行快速傅里叶分析法(FFT)来获得压电陶瓷驱动器的共振频率,而且,可以获得避开驱动器谐振点的驱动器设计原则,即:fr<0.6fk。此外,本试验压电陶瓷驱动器输出波形的延迟和非线性度与其驱动三角波频率的关系为:随频率增加,延迟不断增大;频率较低时,非线性度很大,而且随频率增大而增大,当频率在80～120Hz时,非线性度出现极大值,此后,非线性度随频率增大而减小。     

高频压电陶瓷谐振器的研制

介绍了试帛高频压电陶瓷谐振器的方法。通过采用能陷振动模式,优化预烧及烧结湿度和保温时间,并进行改性物质掺杂,制作出机械品质因数高、频率湿度特性良好的高频压电陶瓷谐振器。     

一种应用于压电陶瓷驱动器的高精度基准源

介绍了一种电压控制型压电陶瓷驱动器的工作原理,基于OKI(OKI Electric Industry Co.)0.5μm BiCMOS(Bipolar CMOS)工艺,设计了一个用于该驱动器的高电源抑制比、低温漂的带隙电压基准源。采用自基准LDO为基准源提供伪电源电压,进一步提高电路的电源抑制比。引入改进后的分段线性电流补偿技术对基准进行曲率校正,提高了温度补偿的灵活性和精确度。HSPICE仿真结果表明,在-40~+150℃范围内,基准电压的温度系数为2.3×10-6/℃,低频时电路电源抑制比为-174dB。     

单腔结构压电陶瓷—金属复合体研究

研制出一种单腔结构压电陶瓷－金属复合体，该复合体不仅压电常数高，而且具有压电常数的位置依赖性小、制作更为简单、便于稳定地安装使用等优点。由实验研究得出了较佳尺寸的复合体，相应的有效压电应变常数为７８９０ｐＣ／Ｎ，为其中ＰＺＴ压电陶瓷压电应变常数的２４倍。     

夹心式压电陶瓷功率超声换能器的优化设计

对夹心式压电陶瓷功率超声换能器的优化设计进行了探讨，分析了一种压电陶瓷中间带有厚电极的夹心式换能器的频率特性及其机电转换性能，得出了金属厚电极的几何尺寸对换能器振动性能的影响，探讨了换能器中压电陶瓷片的位置和几何尺寸对换能器的共振频率、反共振频率和有效机电耦合系效的影响，并得出了一些有利于夹心式换能器优化设计的结论。     

PZT压电陶瓷极化工艺研究

介绍了6.5 MHz锆钛酸铅(PZT)压电陶瓷滤波器极化工艺的流程和基本原理,对极化电场、极化温度和极化时间等工艺参数进行了实验研究,并针对实验结果进行了理论分析,确定最佳的极化条件:极化电场强度为2.2 kV/mm、极化温度为130℃,极化时间为15 min。文章还对极化工艺中出现的其他一些问题进行了分析和探讨,从而有效地提高了压电陶瓷的压电性能指标。     

基于PA85的新型压电陶瓷驱动电源

压电陶瓷驱动电源是压电陶瓷微位移器应用中关键部件。PA85是一种高压、高精度的MOSFET运算放大器。文章介绍了一种基于PA85的新型压电陶瓷驱动电源，详细介绍了电源复合放大电路部分的设计原理和并对其稳定性进行了分析。该电源具有精度高，驱动能力强，结构简单，稳定性好的特点。     

压电陶瓷驱动器迟滞非线性的改善方法

压电陶瓷驱动器在微位移定位方面被广泛应用,但压电陶瓷驱动器的迟滞非线性严重影响其定位精度,因此,介绍了各种改善压电陶瓷驱动器迟滞非线性特性的方法,并提出了用3次样条插值法和最小二乘曲线拟合法来实现压电陶瓷驱动器的精确定位,改善压电陶瓷驱动器的迟滞非线性特性,实验表明,以上方法可使压电陶瓷驱动器的定位误差小于5％.     

改进的共沉淀法制备PZT压电陶瓷粉体

采用正交实验方法研究了共沉淀法制备PZT压电陶瓷粉体的工艺过程。对粉体进行了SEM、电子能谱观察 ,结果表明 :对粉体粒度和形状影响最大的是沉淀剂种类 ,而沉淀剂加入方法则无明显的影响。正交实验优化出了制备PZT粉体的最佳工艺参数。事实证明 :以Pb(Ac) 2 ·3H2 O为Pb源 ,采用共沉淀法制备PZT粉体 ,可以降低生产成本 ,缩短生产周期 ,简化工艺流程     

压电陶瓷常规电性能自动测试系统研究

研究了压电陶瓷常规电性能自动测试系统,解决了精度和速度不能兼顾的矛盾。分析对比了传输线法和自动测试系统产生的误差。结果表明,用压电陶瓷常规电性能自动测试系统完全可以取代传输线法。