壓電材料的用途十分廣泛，測(cè)量壓電系數(shù)，了解材料的壓電特性，無(wú)論是對(duì)材料的使用還是研究和生產(chǎn)都十分重要。其中，壓電系數(shù)d33和壓電系數(shù)e31（或d31）最為常用。過(guò)往我司自主研發(fā)且具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的d33壓電系數(shù)測(cè)量?jī)x，因其性能優(yōu)越、功能強(qiáng)大，得到了國(guó)內(nèi)多個(gè)高?？蒲性核靶袠I(yè)客戶的高度認(rèn)可。日前，我司針對(duì)各大客戶進(jìn)一步對(duì)不同壓電系數(shù)測(cè)量的實(shí)際需求，在原有的d33壓電系數(shù)測(cè)量?jī)x基礎(chǔ)上，推出多功能升級(jí)版——多功能(d33/e31二合一)壓電系數(shù)測(cè)量?jī)x。（測(cè)量?jī)x本體外觀見(jiàn)圖1）

（圖1：多功能壓電系數(shù)測(cè)量?jī)x本體外觀）

產(chǎn)品主要特點(diǎn)

■一機(jī)多用降低成本，精準(zhǔn)測(cè)量d33/e31

目前壓電系數(shù)的測(cè)量設(shè)備多數(shù)利用逆壓電效應(yīng)，采用激光多普勒原理測(cè)量。該型測(cè)量?jī)x體積較大，且價(jià)格昂貴。而通過(guò)正壓電效應(yīng)，用準(zhǔn)靜態(tài)測(cè)量壓電常數(shù)的儀器，一般只能測(cè)量d33。我司的多功能壓電系數(shù)測(cè)量?jī)x器，不僅可以正確有效的檢測(cè)壓電材料（含壓電陶瓷和壓電薄膜材料）的d33壓電系數(shù)特性（d33測(cè)量模式見(jiàn)圖2），還可以檢測(cè)壓電材料的e31特性（e31測(cè)量模式見(jiàn)圖3），整機(jī)集成度高，體積小且購(gòu)置成本低。

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（圖2：壓電系數(shù)d33測(cè)量模式） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （圖3：壓電系數(shù)e31測(cè)量模式）

而壓電系數(shù)e31代表了壓電材料在受到平行于材料平面方向的應(yīng)變量時(shí)，在垂直于材料平面方向產(chǎn)生電荷的能力。針對(duì)提高e31測(cè)量的精準(zhǔn)性，我們的儀器擁有以下優(yōu)勢(shì)：

●實(shí)時(shí)采集與處理

實(shí)時(shí)采集壓電薄膜在受力時(shí)的應(yīng)變信號(hào)和電荷量輸出信號(hào)，并顯示于屏幕，能讓用戶直觀觀測(cè)到應(yīng)變與輸出信號(hào)大小之間的關(guān)系。

●應(yīng)變量修正系數(shù)

如圖3所示，通過(guò)引入?yún)⒄諚l和參照片，可以得到應(yīng)變量修正系數(shù)，這有助于校正由于材料內(nèi)部應(yīng)力分布不均等因素造成的測(cè)量偏差，使得測(cè)量結(jié)果更加接近實(shí)際值。

●避免過(guò)多依賴?yán)碚摂?shù)值

盡量不使用或少用材料參數(shù)的理論數(shù)值，而是通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)直接計(jì)算得到壓電系數(shù)，這樣能夠減少理論假設(shè)對(duì)測(cè)量結(jié)果的干擾，提高測(cè)量結(jié)果的真實(shí)性。

■測(cè)量結(jié)果誤差＜±5%，精度更高結(jié)果更真實(shí)

得益于以下設(shè)計(jì)，我司將測(cè)量?jī)x的測(cè)量誤差范圍成功控制在±5%以內(nèi)，測(cè)量結(jié)果更加真實(shí)：

●精準(zhǔn)的電荷轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)

采用高精度電子元器件和精準(zhǔn)的參數(shù)匹配，建立起穩(wěn)定的電荷量與輸出電壓之間的關(guān)系，保證了測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

●經(jīng)過(guò)優(yōu)化的控制組件

通過(guò)精準(zhǔn)控制機(jī)械組件動(dòng)作與電荷信號(hào)讀取間的關(guān)系，確保了測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性。

●創(chuàng)新實(shí)用的外觀

如圖4所示，我司的測(cè)量?jī)x結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊，且可在密閉空間內(nèi)開展測(cè)量，減少了外部環(huán)境對(duì)測(cè)量精度的影響，測(cè)量誤差更小。

（圖4：測(cè)量?jī)x屏蔽罩展開形態(tài)）

■測(cè)量范圍高達(dá)0.375pC/N~300000pC/N

目前市面上許多壓電系數(shù)測(cè)量?jī)x的測(cè)量范圍相對(duì)有限，大多僅支持10pC/N~2000pC/N。

而我司的測(cè)量?jī)x的加力范圍為0.05N~4N，電荷測(cè)量范圍為1.5pC~15000pC，換算成pC/N的單位后，測(cè)量范圍高達(dá)0.375pC/N~300000pC/N，更廣的測(cè)量范圍可滿足多種壓電材料的高精度測(cè)量需求。（測(cè)量范圍選擇功能見(jiàn)圖5）

（圖5：測(cè)量范圍選擇功能演示）

■65*65mm大尺寸樣品放置臺(tái)

在測(cè)量壓電系數(shù)時(shí)，樣品的尺寸是一個(gè)重要的考慮因素。

如圖6所示，我司的測(cè)量?jī)x配備65*65mm大尺寸樣品放置臺(tái)，x/y軸可調(diào)范圍為±6.5mm，其面積對(duì)比其它品牌的測(cè)量?jī)x更大，方便用戶測(cè)量更大尺寸的壓電材料。這不僅擴(kuò)大了測(cè)量材料的適用范圍，還提高了測(cè)量過(guò)程中的穩(wěn)定性。

（圖6：樣品放置臺(tái)外觀）

■可外接示波器看壓電信號(hào)

市面上并非所有的壓電系數(shù)測(cè)量?jī)x都允許外接示波器，其中部分設(shè)備也只提供數(shù)字讀數(shù)，而沒(méi)有實(shí)時(shí)波形顯示的功能。

如圖7所示，我司的測(cè)量?jī)x具備外接示波器的功能，允許用戶直接觀察到壓電信號(hào)，從信號(hào)大小、形狀和極化方向來(lái)判斷測(cè)量過(guò)程是否準(zhǔn)確，為用戶提供實(shí)時(shí)的反饋，幫助用戶調(diào)整和優(yōu)化測(cè)量設(shè)置，確保結(jié)果的可靠性。

（圖7：測(cè)量?jī)x與示波器、配套電腦檢測(cè)軟件功能聯(lián)動(dòng)）

■更多實(shí)用功能

●配套專用電腦檢測(cè)軟件

與市面上其他可能需要手動(dòng)設(shè)置參數(shù)、觀察反應(yīng)和記錄數(shù)據(jù)的壓電系數(shù)測(cè)量?jī)x相比，我司的測(cè)量?jī)x配備了專用的電腦檢測(cè)軟件（軟件界面見(jiàn)圖8），這使得數(shù)據(jù)的收集和分析更為便捷，同時(shí)也為用戶提供了清晰的檢測(cè)結(jié)果。

（圖8：配套電腦檢測(cè)軟件使用界面）

●配備升溫控制功能

目前市面上許多壓電系數(shù)測(cè)量?jī)x大部分只限于在室溫條件下進(jìn)行測(cè)試，這在一定程度上限制了測(cè)量的應(yīng)用范圍和靈活性。

如圖9所示，我司的測(cè)量?jī)x配備升溫控制功能，通過(guò)軟件設(shè)定可在室溫至400℃的范圍內(nèi)對(duì)壓電材料進(jìn)行加熱測(cè)試。這一功能使得研究人員能夠在不同的溫度條件下測(cè)試材料的d33特性，幫助用戶評(píng)估材料的熱穩(wěn)定性和溫度依賴性。

（圖9：通過(guò)配套軟件控制升溫）

●可用作探針臺(tái)

相比其它品牌的壓電系數(shù)測(cè)量?jī)x，我司的測(cè)量?jī)x還有一個(gè)獨(dú)特的功能，即可以作為探針臺(tái)使用。不僅限于測(cè)量功能，還可以用于各種研究和開發(fā)活動(dòng)，用同一臺(tái)設(shè)備來(lái)完成多項(xiàng)任務(wù)，為用戶提供了更大的靈活性和便利性。（探針臺(tái)樣式見(jiàn)圖10）

（圖10：探針臺(tái)樣式演示）

我司自主研發(fā)的壓電系數(shù)測(cè)量?jī)x，以其創(chuàng)新的多功能性、緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及全面的測(cè)量功能，成為了壓電材料研究領(lǐng)域的一個(gè)突破性工具。它能夠同時(shí)精準(zhǔn)測(cè)量壓電系數(shù)d33和e31，極大地簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)流程，降低了用戶的設(shè)備采購(gòu)成本。其獨(dú)特的接觸組件設(shè)計(jì)，讓用戶可以根據(jù)不同的測(cè)量需求輕松更換測(cè)量推塊或測(cè)量探頭，大大提升了操作的靈活性和便利性；而內(nèi)置的緩沖彈簧和精密的電荷轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)，更是確保了測(cè)量過(guò)程的穩(wěn)定性和測(cè)量結(jié)果的高精度。這款測(cè)量?jī)x無(wú)疑是各大科研工作者們理想的選擇，它將助力您的實(shí)驗(yàn)工作更加高效、精準(zhǔn)。