[實(shí)用新型]一種切向壓電常數(shù)d15的測(cè)量裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720168638.5
• 申請(qǐng)日: 2017-02-24
• 公開（公告）號(hào): CN206638741U
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 亢立
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州東菱振動(dòng)試驗(yàn)儀器有限公司
• 主分類號(hào): G01R29/22
• 分類號(hào): G01R29/22
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)32257
• 代理人: 姚惠菱,楊慧林

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種壓電材料的測(cè)量領(lǐng)域，尤其涉及一種剪切型壓電材料的測(cè)量裝置。

背景技術(shù)

傳感器已成為獲得自然和生產(chǎn)信息的一種極為重要的工具，尤其對(duì)于現(xiàn)代工業(yè)來(lái)說(shuō)，如缺少傳感器，現(xiàn)代工業(yè)就將失去基礎(chǔ)。壓電材料作為傳感器中的一個(gè)關(guān)鍵部件，其性能參數(shù)對(duì)傳感器的各項(xiàng)指標(biāo)有著決定性的影響。因此，必須準(zhǔn)確地對(duì)壓電材料的性能參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，才能制造出一流的傳感器。

壓電材料按結(jié)構(gòu)可大致分為壓縮型和剪切型兩種。采用剪切型壓電材料制作的傳感器具有體積小、靈敏度大、安裝諧振頻率高、頻率響應(yīng)范圍寬、橫向振動(dòng)比小、基座應(yīng)變靈敏度小等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用，并有替代壓縮型傳感器的趨勢(shì)。因此，剪切型壓電材料作為其中的關(guān)鍵部件，得到大力發(fā)展。

壓電常數(shù)是壓電材料的一項(xiàng)重要指標(biāo)，直接影響到傳感器的靈敏度參數(shù)。剪切型壓電材料的壓電常數(shù)為切向壓電常數(shù)，表示符號(hào)為d15。

目前較常用的測(cè)量切向壓電常數(shù)d15主要采用準(zhǔn)靜態(tài)方法：在準(zhǔn)靜態(tài)d₃₃測(cè)量?jī)x上安裝45°斜面夾具，測(cè)量時(shí)，分解壓電材料受到的激振力為正壓力和剪切力，通過(guò)計(jì)算剪切力以及壓電材料和準(zhǔn)靜態(tài)d₃₃測(cè)量?jī)x的輸出，得到壓電常數(shù)d15。此方法存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作繁瑣，誤差大，抗干擾性差等缺點(diǎn)，且準(zhǔn)靜態(tài)d₃₃測(cè)量?jī)x中的參考?jí)弘婓w的壓電常數(shù)會(huì)因時(shí)間而改變，造成準(zhǔn)靜態(tài)d₃₃測(cè)量?jī)x輸出偏差，更增大了測(cè)量誤差。

因此開發(fā)一種簡(jiǎn)單易行，可準(zhǔn)確測(cè)量壓電材料切向壓電常數(shù)d15的檢測(cè)技術(shù) 成為業(yè)界長(zhǎng)期以來(lái)渴望解決的難題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種切向壓電常數(shù)d15的測(cè)量裝置，簡(jiǎn)便易行，能夠?qū)崿F(xiàn)壓電材料切向壓電常數(shù)d15的測(cè)量，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提高壓電材料測(cè)試效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供以下的技術(shù)方案：一種切向壓電常數(shù)d15的測(cè)量裝置，包括：

-底座，其具有第一定位面；

-質(zhì)量塊，其具有第二定位面，所述第一定位面與所述第二定位面相對(duì)設(shè)置并形成與被測(cè)壓電材料形狀匹配的間隙空間；

-定位元件，其施力于所述質(zhì)量塊上，以使所述第二定位面壓緊所述被測(cè)壓電材料于所述第一定位面上；

其中，所述底座與所述質(zhì)量塊為導(dǎo)體，所述定位元件為絕緣體，所述第一定位面和所述第二定位面為豎直平面或二者的切面位于豎直平面內(nèi)，所述底座與所述質(zhì)量塊之間絕緣設(shè)置，所述質(zhì)量塊還連接有信號(hào)輸出線。

進(jìn)一步的，所述底座具有相背設(shè)置的兩個(gè)所述第一定位面，所述測(cè)量裝置包括兩個(gè)所述質(zhì)量塊，兩個(gè)所述第一定位面分別與兩個(gè)所述質(zhì)量塊的兩個(gè)第二定位面相對(duì)設(shè)置并形成兩個(gè)所述間隙空間，所述定位元件采用彈簧夾，所述彈簧夾的兩只夾臂分別施力在兩個(gè)所述質(zhì)量塊上。

進(jìn)一步的，所述底座還具有第三定位面，所述第三定位面為水平平面，其上擱置有水平的墊板，所述墊板可抽離的設(shè)置，用于支撐所述被測(cè)壓電材料和所述質(zhì)量塊底面。

進(jìn)一步的，所述測(cè)量裝置還包括上罩，所述上罩罩設(shè)所述被測(cè)壓電材料、所述質(zhì)量塊以及所述定位元件并且下端口固定安裝在所述底座上。

進(jìn)一步的，所述底座大體呈倒置T形，T形的豎直部分設(shè)置第一定位面，T形的水平部分設(shè)置第三定位面，設(shè)在T形的豎直部分，T形的水平部分還固定連接一上罩的下端口。

進(jìn)一步的，T形的水平部分上還設(shè)有貫通其第三定位面和其端面的線孔，所述信號(hào)輸出線穿設(shè)過(guò)所述線孔。

進(jìn)一步的，所述第一定位面和所述第二定位面均為平面或均為弧形面。

進(jìn)一步的，所述底座的底面還設(shè)有用于與參考傳感器固定連接的安裝孔。

由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：

(1)現(xiàn)有技術(shù)中，切向壓電常數(shù)的測(cè)量存在一定誤差，且難以校準(zhǔn)；本實(shí)用新型利用壓電材料的正壓電效應(yīng)原理，真實(shí)模擬剪切型傳感器的工作狀態(tài)，采用動(dòng)態(tài)法，測(cè)量準(zhǔn)確，且使用經(jīng)過(guò)計(jì)量校準(zhǔn)的參考傳感器作為參照，使測(cè)量結(jié)果更為精確，抗干擾性好，測(cè)量效率高，特別適用于制作剪切式的歸一化壓電加速度傳感器的壓電材料的測(cè)量；

(2)本實(shí)用新型中的測(cè)量裝置還包括墊板，墊板能有效隔離質(zhì)量塊和底座，防止產(chǎn)生的輸出信號(hào)短路，墊板的另一作用是能保證被測(cè)壓電材料的極化方向與振動(dòng)方向平行，避免被測(cè)壓電材料安裝歪斜而產(chǎn)生測(cè)量誤差；

(3)本實(shí)用新型中的測(cè)量裝置還包括上罩，其與所述底座連接，使所述被測(cè)壓電材料、質(zhì)量塊和彈簧夾封裝與所述上蓋內(nèi)部，隔離干擾，保證測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確性；