Strata dielektryczna i stała piezoelektryczna ceramiki piezoelektrycznej

elementy pierścienia piezoelektrycznego

elementy pierścienia piezoelektrycznego

piezoelektryczny przetwornik ceramiczny

Straty dielektryczne Ceramika piezoelektryczna to energia tracona w dielektryku w wyniku relaksacji polaryzacji i wycieku pod wpływem pola elektrycznego. Kiedy dielektryk jest poddawany działaniu pola elektrycznego, pochłonięcie energii z pola elektrycznego zajmuje pewien czas, a polaryzacja może osiągnąć wartość końcową. Zjawisko to to relaksacja polaryzacji. Wyciek strat dielektrycznych jest kolejną przyczyną strat dielektrycznych, szczególnie w przypadku silnego pola lub wysokiej temperatury, ta utrata energii Elementy pierścienia piezoelektrycznego są zużywane w wyniku wytwarzania ciepła. Zwykle strata dielektryczna jest reprezentowana przez styczną straty tanO, która reprezentuje stosunek mocy czynnej do mocy biernej dielektryka i jest zwykle równa ułamkowemu IR energii dielektrycznej zużywanej przez ośrodek i ułamkowej energii martwej, która nie zużywa energii, tj. tan&=IR/lc, zwykle w dielektryku.

Brat ma rezystancję strat, która reprezentuje zużycie tej części energii elektrycznej, a natężenie pola elektrycznego, temperatura i częstotliwość pola elektrycznego są ze sobą powiązane, więc strata dielektryczna Czujnik rurki piezoelektrycznej jest również powiązany z natężeniem pola, temperaturą i częstotliwością pola elektrycznego. Im większa jest ogólna strata dielektryczna, tym gorsze są właściwości materiału. Za pomocą analizatora impedancji AC HP 4294A zmierzono stratę przy 1 kHz jako stratę dielektryczną próbki. Stałą dielektryczną próbki mierzono przy 1 kHz za pomocą analizatora impedancji AC HP4294A. Stałą dielektryczną s33 obliczono w zależności od wielkości próbki według następującego wzoru: gdzie t jest grubością próbki, a d jest średnicą próbki.

Stała piezoelektryczna jest symetrycznym tensorem trzeciego rzędu, kryształ pierścieni piezoelektrycznych jest makroskopową wielkością fizyczną reprezentującą zależność sprzężenia między efektem sprężystości a efektem elektrody ciała piezoelektrycznego. Dla materiałów należących do struktury grup punktowych 4mm istnieją trzy współczynniki piezoelektryczne, czyli d33, d15 i d31, a zazwyczaj mierzona jest tylko wartość a33 według warunków rzeczywistych. Do pomiaru najczęściej stosuje się metodę quasi-statyczną oraz metodę napięciową. Częściej stosowany jest kryształ piezoelektryczny hifu. Kiedy ciśnienie przyłożone do próbki nagle się zmienia, ładunek jest generowany na próbce, zmienia się, a wygenerowaną energię elektryczną Q mierzy się za pomocą miernika prądu rozruchowego. Jeżeli przyłożone ciśnienie wynosi F, zasada pomiaru polega na przyłożeniu naprężenia wibracyjnego o niskiej częstotliwości (kilka herców do kilkuset herców) do mierzonego piezoelektrycznego przetwornika ceramicznego i standardowej próbki o znanym współczynniku piezoelektrycznym, a powierzchnia próbki musi być płaska. Ładunek piezoelektryczny dwóch próbek jest zbierany i porównywany, a obwód jest przetwarzany w celu odczytania 3 wartości próbki, które mają być zmierzone bezpośrednio z układu cyfrowego, a także wyświetlana jest polaryzacja próbki.