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2021/8/5 17:41:22 點(diǎn)擊量：487 標(biāo)簽：
LC2735A/準(zhǔn)靜態(tài)d33測(cè)量?jī)x
使用說明書
上海藍(lán)巢電氣有限公司
一、 概述
LC2730A型準(zhǔn)靜態(tài)d33測(cè)量?jī)x是專門測(cè)量各種壓電材料，諸如壓電陶瓷，壓電單晶和壓電高分子材料的d33壓電常數(shù)而設(shè)計(jì)的，它的測(cè)量范圍寬，分辨率細(xì)，可靠性高，操作簡(jiǎn)便，對(duì)各種形狀及材料的試樣，諸如圖片、圓管、半球殼、矩形等均可進(jìn)行測(cè)量。
LC2730A型d33測(cè)量?jī)x由測(cè)量頭及電子儀器兩部分組成。兩者用兩根多芯電纜連接。測(cè)量頭內(nèi)包括一電磁力驅(qū)動(dòng)器，其產(chǎn)生的低頻交變力加到內(nèi)部比較試樣及被測(cè)試樣上。兩試樣在力學(xué)上串聯(lián)，以使二者所受交變力相等。儀器本體一方面提供測(cè)量頭上的力驅(qū)動(dòng)器的電驅(qū)動(dòng)信號(hào)，同時(shí)對(duì)測(cè)量頭的輸出信號(hào)進(jìn)行放大處理，最后把得到的d33值及極性顯示在儀器數(shù)字顯示板上。
二、技術(shù)參數(shù)
d33測(cè)量范圍：×1檔 10至2000pC/N
×0.1檔 1到200pC/N
精度： ×1檔 ±2%±1個(gè)數(shù)字（對(duì)d33在100至2000 pC/N范圍內(nèi)時(shí)）
±5%±1個(gè)數(shù)字（對(duì)d33在10至200 pC/N范圍內(nèi)時(shí)）
×0.1檔 ±2%±1個(gè)數(shù)字（對(duì)d33在10至200 pC/N范圍內(nèi)時(shí)）
±5%±1個(gè)數(shù)字（對(duì)d33在1至20 pC/N范圍內(nèi)時(shí)）
分辨率： ×1檔 1pC/N
×0.1檔 0.1pC/N
力頻率： ∽110Hz
力幅度： 0.25N
極性指示：數(shù)量顯示板上數(shù)字前的符號(hào)表示當(dāng)試樣受到壓應(yīng)力時(shí)上面電極的極性（無符號(hào)為
正電荷，“-”號(hào)為負(fù)電荷）
儀器尺寸： 測(cè)量頭：Φ110×140
儀器本體：90×220×280
重量： 測(cè)量頭：約3Kg
儀器本體：約2Kg
電源： AC110V~220V，60Hz~50Hz，20W
三、工作原理
準(zhǔn)靜態(tài)法的測(cè)試原理是依據(jù)正壓電效應(yīng)，在壓電振子上施加一個(gè)頻率遠(yuǎn)低于振子諧振頻率的低頻交變力，產(chǎn)生交變電荷。
當(dāng)振子在沒有外電場(chǎng)作用，滿足電學(xué)短路邊界條件，只沿平行于極化方向受力時(shí)，壓電方程可簡(jiǎn)化為：
D3=d33T3 即d33=D3/ T3 =Q/F……………………………（1）
式中：D3———電位移分量，C/m2；
T3———縱向應(yīng)力，N/m2；
d33———縱向壓電應(yīng)變常數(shù)，C/N或m/V；
Q———振子釋放的壓電電荷，C；
F— ——縱向低頻交變力，N。
如果將一被測(cè)振子與一書籍的比較振子在力學(xué)上串聯(lián)，通過一施力裝置內(nèi)的電磁驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生低頻交變力并施加到上述振子，則被測(cè)振子所釋放的壓電電荷Q1在其并聯(lián)電容器C1上建立起電壓V1；而比較振子所釋放的壓電電荷Q2在C1上建立起電壓V2。
由式（1）可得到：
d33（1）= C1 V1/F ……………………………………………………（2）
d33（2）= C2 V2/F ……………………………………………………（2）
式（2）可進(jìn)一步化為：
d33（1）= V1/ V2 d33（2）…………………………………………………（3）
式（3）中比較振子的d33（2）值是給定的，V1 和V2可測(cè)定，即可求得被測(cè)振子的d33（1）值。如果將V1 和V2經(jīng)過電子線路處理后，就可直接得到被測(cè)振子的縱向壓電應(yīng)變常數(shù)d33的準(zhǔn)靜態(tài)值和極性。
1—電磁驅(qū)動(dòng)器；2—比較振子上、下電極；3—比較振子；4—絕緣柱；
5—上、下測(cè)試探頭；6—被測(cè)振子；C1--被測(cè)振子并聯(lián)電容；
C2—比較振子并聯(lián)電容；V1—被測(cè)輸出電壓；V2—比較輸出電壓
圖1 準(zhǔn)靜態(tài)法測(cè)試原理圖
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四、結(jié)構(gòu)外形（見圖）
五、儀器的連接與使用
1、 用兩根多芯電纜把測(cè)量頭和電子儀器連接好。
2、 接通電源，在儀器通電10分鐘后，把選擇開關(guān)置于“力”狀態(tài)，此時(shí)，表上顯示
低頻交變力值應(yīng)為250×10-3N。把選擇開關(guān)置于“d33”狀態(tài)，調(diào)節(jié)儀器前面板上的調(diào)零旋鈕，使面板表的顯示處于“0”與“-0”之間。
3、插入待測(cè)試樣于上下兩探頭之間，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)輪使探頭與樣品剛好夾持住，靜壓力應(yīng)盡量小，使面板表指示值不跳動(dòng)即可。靜壓力不宜過大，如過大會(huì)引起壓電非線性。但也不能過小，以致試樣松動(dòng)，指示值不穩(wěn)定。指示值穩(wěn)定后，即可讀取d33的數(shù)值和極性。當(dāng)測(cè)量大量同樣厚度的試樣時(shí)，則可輕輕壓下測(cè)量頭的膠木板，取出已測(cè)試樣，插入下一個(gè)待測(cè)樣品，松開膠木板即可，不必再調(diào)節(jié)測(cè)量頭上方的調(diào)節(jié)輪，這樣既方便，且還便靜壓力保持一致。以上方法適用于試樣容值<0.01μF（對(duì)應(yīng)×1檔）或<0.001μF（對(duì)應(yīng)×0.1檔）的情況。
為了減小測(cè)量誤差，零點(diǎn)如有變化或換檔時(shí)，需重新調(diào)零。
4、探頭的選擇：
隨儀器一起提供有兩種式樣探頭，測(cè)量時(shí)，至少試樣的一面應(yīng)為點(diǎn)接觸，故推薦使用圓形探頭。上下兩探頭應(yīng)盡量垂直。當(dāng)被測(cè)試樣為圓管、厚圓片或大塊試樣時(shí)，下面用平探頭為好。
5、對(duì)大電容試樣的修正。
當(dāng)被測(cè)試樣的電容大于0.01μF（×1）檔，或大于0.001μF（×0.1檔）時(shí)，測(cè)量誤差會(huì)超過1%，所以應(yīng)對(duì)測(cè)量值接下式進(jìn)行修正。
d33修正值= d33指示值×（1+Cc） 對(duì)×1檔
d33修正值= d33指示值×（1+10Cc） 對(duì)×0.1檔
Cc為試樣電容值 單位為μF
6、g33常數(shù)的計(jì)算
d33測(cè)量?jī)x，只能測(cè)量d33值，但是，一旦測(cè)量了試樣的介電常數(shù)，則還可計(jì)算到該試樣的壓電電壓常數(shù)g33，即：
g33=d33/ξ33T
六、維護(hù)與校正
操作使用儀器之前，應(yīng)仔細(xì)閱讀使用說明書。在正式測(cè)量之前，儀器需預(yù)熱10分鐘，并調(diào)零。
在儀器后面有一校正電位器（d33Cal），為儀器需重新標(biāo)定時(shí)使用，儀器在出廠前，已標(biāo)定好，一般情況下，不需調(diào)整。當(dāng)指示值發(fā)生異常時(shí)，則把附件盒內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)樣品（用精確動(dòng)態(tài)法標(biāo)定）插入上下探頭間，調(diào)節(jié)（d33Cal）電位器，使儀器讀數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)樣品的標(biāo)定值一致即可。
七、齊套性
電纜 （三芯、七芯） 各1根
探頭 （平頭、圓頭） 各2只
電源線 1根
標(biāo)準(zhǔn)試樣 1只
保險(xiǎn)絲 2只
說明書 1份
合格證 1張
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