Główne parametry użytkowe materiałów piezoelektrycznych

(1) Stała dielektryczna ε

Stała dielektryczna jest odzwierciedleniem właściwości dielektrycznych materiału lub natury polaryzacji i jest zwykle wyrażana. Piezoelektryczne elementy ceramiczne do różnych celów mają różne wymagania dotyczące stałej dielektrycznej dla ceramiki piezoelektrycznej. Na przykład komponent audio, taki jak piezoelektryczny głośnik ceramiczny, wymaga ceramiki piezoelektrycznej o dużej stałej dielektrycznej. Piezoelektryczny element ceramiczny o wysokiej częstotliwości wymaga materiału o niskiej stałej dielektrycznej. Zależność pomiędzy stałą dielektryczną a pojemnością elementu, powierzchnią elektrody A i odległością między elektrodami t wynosi ε=C·t/A, gdzie C jest pojemnością kondensatora; A to powierzchnia płyty kondensatora; t—— Odstęp między elektrodami kondensatora. Gdy odległość i powierzchnia płytki kondensatora są stałe, im większa stała dielektryczna ε, tym większa pojemność C, to znaczy więcej energii zgromadzonej w kondensatorze. Ponieważ wymagana częstotliwość wykrywania jest niska, ε powinno być większe. Ponieważ ε jest duże, C jest odpowiednio duże, czas ładowania i rozładowywania kondensatora jest długi, a częstotliwość odpowiednio niska.

(2) Stała odkształcenia piezoelektrycznego: Stała odkształcenia piezoelektrycznego wskazuje wielkość odkształcenia generowanego po przyłożeniu napięcia jednostkowego do kryształu piezoelektrycznego: t = dmVU. Gdzie U jest piezoelektrykiem przyłożonym po obu stronach płytki piezoelektrycznej, Δt - odkształcenie płytki w kierunku grubości. Stała odkształcenia piezoelektrycznego 33d jest ważnym parametrem do pomiaru właściwości emisyjnych Przetwornik piezoceramiczny z rurką piezoelektryczną . Wartość jest duża, wydajność emisji jest dobra, a czułość emisji jest wyższa. (3) Stała napięcia piezoelektrycznego wynosi 33 g, a stała napięcia piezoelektrycznego wskazuje wielkość gradientu piezoelektrycznego generowanego przez jednostkowe naprężenie działające na kryształ piezoelektryczny: 31 (m/N) PUgVP. W środku.

(3) Współczynnik jakości mechanicznej

Współczynnik jakości mechanicznej jest również ważnym parametrem przy pomiarze ceramiki piezoelektrycznej. Reprezentuje stopień zużycia energii wewnątrz materiału podczas konwersji drgań. Przyczyną strat jest tarcie wewnętrzne. Wartość ma większy wpływ na rozdzielczość. Im większy współczynnik jakości mechanicznej, tym mniejsze straty energii, im dłuższe drgania płytki, tym większa szerokość impulsu i niższa rozdzielczość. (4) Stała częstotliwości Z teorii fali stojącej znany jest stan, w którym płytka piezoelektryczna rezonuje pod wpływem wzbudzenia impulsu elektrycznego o wysokiej częstotliwości. Oznacza to, że iloczyn grubości kryształ ceramiki piezoceramicznej , a częstotliwość własna jest stała i stała ta nazywana jest stałą częstotliwościową. Zatem jest to ten sam materiał, przy wykonywaniu sondy wysokiej częstotliwości grubość płytki piezoelektrycznej jest niewielka; podczas wykonywania sondy o niskiej częstotliwości grubość płytki jest duża.

(4) Współczynnik sprzężenia elektromechanicznego K

Współczynnik sprzężenia elektromechanicznego K jest parametrem, który kompleksowo odzwierciedla działanie materiału piezoelektrycznego i reprezentuje efekt sprzęgania pomiędzy energią mechaniczną i energią elektryczną materiału piezoelektrycznego. Współczynnik sprzężenia elektromechanicznego można zdefiniować jako K jest energią konwersji. Możliwość wprowadzenia danych polega na tym, że gdy płytka sondy wibruje, generowany jest zarówno kierunek grubości, jak i kierunek promieniowy. Dlatego współczynnik sprzężenia elektromechanicznego dzieli się na kierunek grubości tK i kierunek promieniowy pK. tK jest duży, czułość wykrywania jest wysoka; pK jest duże, wzrasta fala rezonansowa niskiej częstotliwości, a impuls emisji ulega poszerzeniu, co powoduje zmniejszenie i zwiększenie martwego pola. (7) CT o temperaturze Curie i materiały piezoelektryczne, takie jak materiały magnetyczne, które mają efekt piezoelektryczny zależny od temperatury. Można go wytwarzać tylko w określonym zakresie temperatur. Gdy temperatura przekroczy określoną temperaturę, efekt piezoelektryczny zniknie. Temperaturę, w której zanika efekt piezoelektryczny materiału piezoelektrycznego, nazywa się temperaturą Curie materiału piezoelektrycznego Przetwornik ceramiczny piezoceramiczny . Ogólne wymagania dotyczące sondy dotyczą płytki: