压电振子的测试设备

　　测试电路法可分恒电压和恒电流两种测量电路。恒电压测量电路如图4.5-33所示。图中分压电阻Ri的阻值与信号发生器的输出阻抗相匹配。一般取RT1=RT2，终端电阻RT2的取值应与试样的动态电阻R1相应，参考值为5.1Ω。A-B间的分布电容CAB远低于试样的自由电容CT，分布电容CT1、CT2的电抗应满足：1/ωCT1>RT1, 1/ωCT2>RT2。
 

　　恒流源传输测试线路如图4.5-34所示。图中匹配电阻RT3阻值与信号发生器的输出阻抗相匹配，限流电阻RT4的取值应远大于试样的动态电阻R1，参考值为1kΩ。A-B间的分布电容CAB远低于试样的自由电容 CT 。
 

　　图4.5-33恒压源传输测试线路 ~ -信号发生器；-I  I-一试样；f一数字频率计；V一高频电压表；Ri一分压电阻；RTI一分压电阻；RT2一终端电阻；CTI、CT2一分布电容
 

　　图4.5-34恒流源传输测试线路 ~ -信号发生器；f一数字频率计；V一高频电压表；-I  I-一试样；RT3一匹配电阻；RT4-限流电阻
 

　　要求信号发生器的频率瞬时稳定度高于待测频率的度，输出波形为正弦波。谐波失真抑制大于30dB。频率计的测试误差小于士1Hz，输入阻抗远大于信号发生器输出阻抗，且不影响信号发生器输出电平。
 

　　电压表的输入阻抗大于1MΩ，输入电容不大于40pF，频率范围高于待测频率，灵敏度高。
 

　　屏蔽盒与各仪表连接用短屏蔽线，屏蔽盒应妥善接地，接插件采用通用高频插头。试样支架夹持力要小，并保证夹具与试样电极面接触良好，接触点的直径为φ0.3~1mm，夹持点要求夹在试样电极面上接近圆边外，如φ20×2 mm推荐试样夹持点距圆边2mm左右。支架应绝缘良好。
 

　　试样支架示意图见图4.5-35。试样径向固定，有利于厚度方向伸缩振动自由。用弹性铜电极接触试样电极面上接近
 

　　图4.5-35标准推荐的试样支架示意图1一圆形胶木支架框；2一试样径向固定的夹紧螺栓；3一铜弹簧电极，3与5相连；4一胶木支架座；5-接入测试线路的支架插头；6一被测试样，电极面与3接触圆边处，压力小且接触良好。
 

　　试样为薄圆片，两主平面不平行度不大于厚度公差的一半，在两主平面上全部被覆金属层作为电极，沿厚度方向进行极化处理。试样直径d与厚度t之比应满足单纯厚度振动模式的要求，根据不同瓷料，选择一定的试样尺寸比，直径d和厚度t之比d/t为6~12。推荐试样尺寸为φ20mm×2mm。
 

　　测试前试样应保持清洁干燥，根据不同瓷料要求，极化后存放一定时间，并在规定的环境下放置二小时后进行测试。正常试验环境为大气条件，温度为20~30℃，相对湿度45%~75%，气压86~106kPa。仲裁试验环境为标准大气条件，温度25士1℃，相对湿度48%~52%，气压86~106kPa。
 

　　试样两端测试电场E的要求为：①测电容E≤5V/mm；②测试频率及动态电阻E≤30mV/mm。