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压电元件一般由两块压电晶片组成。在压电晶片的两个表面上镀有电极,并引出引线。在压电晶片上放置一个质量块,质量块一般采用比较大的金属钨或高比重的合金制成。然后用一硬弹簧或螺栓,螺帽对质量块预加载荷,整个组件装在一个原基座的金属壳体中。为了隔离试件的任何应变传送到压电元件上去,避免产生假信号输出,所以一般要加厚基座或选用由刚度较大的材料来制造,压电陶瓷,壳体和基座的重量差不多占传感器重量的一半。
电学品质因数的值等于试样的损耗角正切值的倒数,用Qe表示,它是一个无因次的物理量。若用并联等效电路表示交变电场中的压电陶瓷的试样,压电陶瓷用品,则 Qe=1/ tgδ=ωCR
机械品质因数Qm(mechanical quanlity factor)
压电振子在谐振时储存的机械能与在一个周期内损耗的机械能之比称为机械品质因数。它与振子参数的关系式为:
泊松比(poissons ratio)
泊松比系指固体在应力作用下的横向相对收缩与纵向相对伸长之比,是一个无因次的物理量,压电陶瓷百科,用δ表示:
δ= - S 12 /S11
串联谐振频率fs(series resonance frequency)
压电振子等效电路中串联支路的谐振频率称为串联谐振频率,用f s 表示,即
并联谐振频率fp(parallel resonance frequency)
压电振子等效电路中并联支路的谐振频率称为并联谐振频率,压电陶瓷谐振,用f p 表示,即f p = 谐振频率fr(resonance frequency)
使压电振子的电纳为零的一对频率中较低的一个频率称为谐振频率,用f r 表示。
反谐振频率fa(antiresonance frequency)
使压电振子的电纳为零的一对频率中较高的一个频率称为反谐振频率,用f a 表示。
利用压电陶瓷将外力转换成电能的特性,可以制造出压电点火器、移动X光电源、炮但(弹)引爆装置。用两个直径3毫米、高5毫米的压电陶瓷柱取代普通的火石,可以制成一种可连续打火几万次的气体电子打火机。用压电陶瓷把电能转换成超声振动,可以用来探寻水下鱼群的位置和形状,对金属进行无损探伤,以及超声清洗、超声医辽(疗),还可以做成各种超声切割器、焊接装置及烙铁,对塑料甚至金属进行加工。
压电陶瓷对外力的敏感使它甚至可以感应到十几米外飞虫拍打翅膀对空气的扰动,并将较其微弱的机械振动转换成电信号。利用压电陶瓷的这一特性,可应用于声纳系统、气象探测、遥测环境保护、家用电器等方面。