Piezoelektrisk konstant d33 af piezoelektrisk keramik er en lineær responskoefficient, der afspejler den gensidige kobling mellem den mekaniske størrelse (spænding eller belastning) og den elektriske størrelse (elektrisk forskydning eller elektrisk felt). Når en trykspænding T3 påføres langs polarisationsretningen (z-aksen) af den piezoelektriske keramik, og en ladning genereres på elektrodeoverfladen, er der en sammenhæng: hvor d33 er en piezoelektrisk konstant, og det første tal i foden angiver retningen af det elektriske felt. Eller den lodrette retning af elektrodeoverfladen, det andet tal henviser til spændings- eller belastningsretningen; T3 er stressen; D3 er den elektriske forskydning. Det er proportionalkonstanten for et piezoelektrisk medium, der omdanner mekanisk energi (eller elektrisk energi) til elektrisk energi (eller mekanisk energi), hvilket afspejler forholdet mellem stress (T), belastning (S), elektrisk felt (E) eller elektrisk forskydning (D). Det afspejler koblingsforholdet mellem materialets elektromekaniske egenskaber og styrken af den piezoelektriske effekt, hvilket fører til den piezoelektriske ligning. Der er fire fælles konstanter af Pzt4 materiale piezoelektrisk disk : dij, gij, eij, hij. 2 Elektromekanisk koblingskoefficient Kp, elektromekanisk koblingskoefficient K er en fysisk størrelse, der udtømmende afspejler koblingsforholdet mellem mekanisk energi og elektrisk energi af piezoelektrisk keramik, og er en afspejling af piezoelektrisk-elektrisk energiomdannelsesevne af piezoelektriske materialer. Definitionen af elektromekanisk koblingskoefficient er:
Den mekaniske energi af en PZT materiale piezoelektrisk keramisk vibrator (et piezoelektrisk keramisk legeme med en vis form og størrelse og dækket med en arbejdselektrode) er relateret til dets form og vibrationstilstand, og forskellige vibrationstilstande vil have tilsvarende elektromekaniske koblingskoefficienter. For eksempel er koblingskoefficienten for den radiale ekspansionstilstand af den tynde wafer Kp (plan koblingskoefficient); koblingskoefficienten for den tynde lange stykke længde ekspansionstilstand er K31 (tværgående koblingskoefficient); koblingskoefficienten for den cylindriske aksiale ekspansionstilstand er K33 (Længdekoblingskoefficient) og så videre. Det er en afspejling af piezoelektriske materialers evne til at udføre maskine-til-elektrisk energikonvertering. Det er relateret til materialets piezoelektriske konstant, dielektricitetskonstant og elasticitetskonstant og er en relativt omfattende parameter. Dens værdi er altid mindre end.
Mekanisk kvalitetsfaktor Qm Piezoelektrisk keramik bruger energi for at overvinde intern friktion, når den vibrerer. Den mekaniske kvalitetsfaktor Qm er en parameter, der afspejler mængden af energiforbrug. Jo større Qm, jo mindre er energiforbruget. Definitionen af den mekaniske kvalitetsfaktor Qm er, hvor fr er resonansfrekvensen af piezokeramisk bimorf , fa er den piezoelektriske vibrators antiresonansfrekvens, R er minimumsimpedansen Zb min (resonansmodstand) ved resonansfrekvensen, C0 er den piezoelektriske vibrators statiske kapacitans, og C1 er den piezoelektriske vibratorresonanskapacitans.
Frekvenskonstant N
For en piezoelektrisk vibrator er sandsynligheden for resonansfrekvensen og længden af vibratorens vibrationsretning en konstant, det vil sige frekvenskonstanten. N=fr×l hvor: fr er resonansfrekvensen af den piezoelektriske vibrator; og l er længden af vibrationsretningen af piezoelektriske keramiske ringtransducere . Radial vibration af tynd skive: Np=fr×D (D er diameteren af skiven) Tynd pladetykkelse strækvibration: Nt=fr×t (t er tykkelsen af tyndpladen) Slank stang K33 vibration: N33=fr×l(l For længden af stangen) Tynd pladesaks K15 vibration: N15 = lt pladetykkelsen af lt.
Bestemmelse af hovedparametre for piezoelektriske keramiske materialer, Bestemmelse af materialeparametre Kp, Qm, d33, ε33 og tgδ kræver den radiale vibrationstilstand for tynde skiver. Diameteren af de tynde skiver skal være meget større end tykkelsen, og forholdet er større end 10. Polarisationsretningen er parallel med tykkelsesretningen, elektrodeoverfladen er vinkelret på tykkelsesretningen, og arket har en ensartet cirkulær form. Hvis Δf-værdien af den tynde wafer er lille, kan den direkte beregnes ved hjælp af følgende formel: når ζ=0,27, Kp2≌2,51Δf/fs. Når ζ=0,30, Kp2≌2,53Δf/fs, Når ζ=0,36, Kp≌2,55Δf/fs Qm=1/4ΠR1CΔf×1012 ε33=4Ctlt/ΠΦ. Ct er lavfrekvenskapacitansen (Fara) af den tynde wafer, som kan måles af kondensatorbroen ved 1KC frekvens, lt er tykkelsen af den tynde wafer (meter), Φ er diameteren af den tynde wafer (meter), og ε33 er det frie medium. Elektrisk konstant (Fara / m). tgδ måles af en kondensatorbro eller en universalbro. D33 blev målt ved anvendelse af en kvasi-statisk tester.
Hubei Hannas Tech Co., Ltd er en professionel producent af piezoelektrisk keramik og ultralydstransducer, dedikeret til ultralydsteknologi og industrielle applikationer.