文档介绍：专业应用物理
班级
物理专业实验
^告
姓名
学号
实 验名称 压电材 料的压 电常数 d33测 试
实验地址
实验日期
【实验目的】
（1）掌握准静态d33测试仪的使的电荷。
若施加力为F3则在电极上产生的总电荷为
Q 3=433卩3 （1-39）
静态法的丈量装置如图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。所以，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消耗电 容。
图5静态法丈量压电常数装置图
丈量时，为了防止施加力F3时会有附带冲击力而惹起丈量偏差，一般加压时会集上电键K1 , 使样品短路而消除加压所产生的电荷。去压时先翻开电键 K1，使样品上所产生的电荷所有开释
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 ）动向法
压电陶瓷资料的大多半参数都能够经过丈量频次 Fs和fa来确立。生产上都采纳动向法中的
传输法。图6给了一种简单的丈量线路。
图6简略动向法丈量
这类丈量线经过于简单，有一些弊端，为了战胜简单丈量线路的弊端，往常采纳图7所示的常用 丈量线路。在振子两头有连结的电阻Ri, RT和RTo。一般选择Ri 210RT '，RT二RT '及RT小于 振子的等效电阻R1。这一丈量电路中每个电阻的作用及阻值选择原因以下。
选择RTR1/10，既RT /较下，而振子又与RT /并联，这样，振子的阻抗Z固然随频次变化 很大，但Z与RT /并联后的和阻抗随频次的变化却很小，所以，能够以为输入电压几乎保持不变。能 够选择（Ri+ RT）等于信号发生器的输出阻抗和频次计的输入阻抗与（Ri+ RT ）相并联，而RT / 又与振子并联，当RT /小时，它能隔绝信号发生器输出电抗和频次计输入电抗对振子的影响， 所以，能够提升丈量fm和fn的精度。
对RT值选择是一个重要的问题。因为RT与振子相串连，特别是振子谐振时，RT就是串连谐 振电路中电阻的一部分。RT大时，会影响谐振曲线的尖利度，使谐振指示不正确，造成丈量 偏差，所以要求RT越小越好。另一方面，振子阻抗随频次的变化是经过 RT上的电压变化反应
到毫伏表中，为了使毫伏表能敏捷地反应这个变化，就希望大一点好。兼备这双方面的要求，一
般选择RT小于振子的等效电阻R1，关于PZT系压电陶瓷来说，RT的数值约为几十欧。因为形 状大小不一样的压电陶瓷振子的最小阻抗也不相同，所以丈量时应付RT值作必需的调整。其次，在 反谐振频次时，振子的阻抗达到最大值，为了提升丈量反谐振频次的精准度，应适入选择较大 的RT值。与RT '相像，RT '也能起到隔绝毫伏计的输入电抗对振子的影响， 所
以也能提升丈量 fm
和fn的精准度。
为了防止线路中杂散电容和外界感觉所带来的丈量偏差， 对丈量线路做必需的障蔽。一般是
将线路房于金属盒内。夹持振子支架也影响丈量结果。对夹持振子的支架除要求能牢固地支持住振 子，保证夹子与振子有优秀的电接触外，还要使振子处于能自由振动状态。所以夹子与振子的 接触面要尽可能的小，并且夹在中心地点或振动节上