压电陶瓷的特性参数和特点

压电材料的主要性能参数

（1） 介电常数ε

介电常数是反映材料的介电性质，或极化性质的，通常用ε来表示。不同用途的压电陶瓷元器件对压电陶瓷的介电常数要求不同。例如，压电陶瓷扬声器等音频元件要求陶瓷的介电常数要大，而高频压电陶瓷元器件则要求材料的介电常数要小。

介电常数ε与元件的电容C，电极面积A和电极间距离t之间的关系为 ε=C·t/A

式中C——电容器电容；A——电容器极板面积；t——电容器电极间距 当电容器极板距离和面积一定时，介电常数ε越大，电容C也就越大，即电容器所存储电量就越多。由于所需的检测频率较低，所以ε应大一些。因为ε大，C就相应大，电容器充放电时间长，频率就相应低。 (2)压电应变常数

压电应变常数表示在压电晶体上施加单位电压时所产生的应变大小： d31?t(m/V) U式中 U——施加在压电晶片两面的压电； △t——晶片在厚度方向的变形。

压电应变常数d33是衡量压电晶体材料发射性能的重要参数。其值大，发射性能好，发射灵敏度越高。 （3）压电电压常数g33

基于Ansys的压电陶瓷材料振动特性仿真与研究

【摘要】本文以智能材料中压电陶瓷为研究对象，对其进行的主动振动控制。本论文总结分析了压电陶瓷的特性和相关的物理学方程，依据理论分析的结果，确定PZT材料的具体参数的选择，分析压电陶瓷特性和力学模型。利用Ansys仿真软件对梁进行模态分析得到各阶模态下的振动频率，观察振动情况。并分析PZT在静态、动态电压下的电致伸缩特性。然后给梁上的压电陶瓷一个激振，观察和分析梁的振动情况。最后在梁的某个位置粘贴第二片压电陶瓷，对其施加与第一片相反的电压，抑制梁的振动，观察分析抑制情况。

【关键词】压电陶瓷;Ansys仿真;PZT

1.引言

压电材料是指具有压电效应，能够实现电能与机械能相互转换的晶体材料，受到压力作用时会在两端面间出现电压，进而表现出压电效应[1]。压电效应的机理是：具有压电性的晶体对称性较低，当受到外力作用发生形变时，晶胞中正负离子的相对位移使正负电荷中心不再重合，导致晶体发生宏观极化，而晶体表面电荷面密度等于极化强度在表面法向上的投影，所以压电材料受压力作用形变时两端面会出现异号电荷[2]。反之，压电材料在电场中发生极化时，会因电荷中心的位移导致材料变形[3]。

压电陶瓷具有价格低廉、易

压电陶瓷材料的＂铁电性＂是压电材料的一个重要性能。对压电陶瓷材料做极化处理,使压电材料有了方向性,也使压电性有一个质的飞跃。文章介绍了有关压电陶瓷材料的极化处理知识和压电陶瓷的常用测量方法,以便压电地震检波器的设计人员在选用压电陶瓷材料时能更方便、更准确。

32

石油仪器 P T O E M IS R ME T E R L U N T U N S

21 00年 0 8月

仪器设备

压电陶瓷的极化原理和测试方法杜克相潘中印段亚玲 (东方地球物理公司装备制造事业部摘

陕西西安 )

要：压电陶瓷材料的“电性”压电材料的一个重要性能。对压电陶瓷材料做极化处理，压电材料有了方向铁是使

性，压电性有一个质的飞跃。文章介绍了有关压电陶瓷材料的极化处理知识和压电陶瓷的常用测量方法，也使以便压电地震检波器的设计人员在选用压电陶瓷材料时能更方便、准确。更 关键词：地震检波器；压电陶瓷；极化；试方法测

中图法分类号： N 8 T 34

文献标识码： B

文章编号：10—142 1)403 .2 0493 (00 0 .0 20

O引言压电地震检波器是一种加速度检波器，地震勘探

化方向。极化前后的压电陶瓷材料有着不同的介电常数￡和压电常数 d 。3

中应用很广泛，尤其是海洋压电检波器

Crystal structure

<130℃

The cell of the perovskite form elongates along an edge

<0℃

The cube elongates along a face diagonal rather than an edge

<-90℃

The rhombohedral cell elongates along a body diagonal

Chemistry The solid state reactionTiO2 TiO2 TiO2 BaCO3 BaTiO Ba BaTiO 3 2TiO 3 3 TiO2 TiO2 BaCO3

BaCO3 BaTiO Ba BaTiO 3 2TiO 3 3

BaTiO3TiO2

BaCO3

TiO2

BaCO Ba BaTiO 3 BaTiO 2TiO 3 3 3

TiO2 TiO BaTiO 2 3 BaCO3

BaCO3 BaTiO Ba BaTiO 3 2TiO 3 3 TiO2

TiO2

BaCO3 3 BaTiO TiO2

BaTiO BaCO Ba BaTiO 3 3 2TiO 3 3

BaTiO3BaCO3

BaTiO3BaCO3

TiO2

BaCO

第３３卷第３期

２

Ｏ

１１年３月

报

ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＴＨＥＣＨｌＮＡＲＡＩＬＷＡＹＳＯＣｌＥＴＹ

铁

道

学

Ｖ０１．３３Ｎｏ．３２０ｌｌ

Ｍａｒｃｈ

文章编号：１００１—８３６０（２０１１）０３—００７１—０６

轨道结构参数对钢轨和轨枕振动特性的影响

方

锐１’２，

肖新标

’

房建英

，

金学松１

（１．西南交通大学牵引动力国家重点实验室，四ＪＩＩ成都６１００３１Ｉ２．中国汽车技术研究中心汽车工程研究院，天津３００１６２）

擒要：建立轨道结构三维实体有限元模型，同时考虑钢轨、轨下垫层、轨枕和道床，并与已有轨道结构振动模型的数值结果进行比较。结果表明。本文模型的数值结果在高频部分较合理．能够反映轨道结构高频振动特性。分析不同轨道结构参数对钢轨和轨枕振动特性的影响，这些轨道结构参数主要包括钢轨材料损失因子和钢轨质量、

轨下垫层损失因子和垂向刚度、轨枕质量和损失因子、道床的刚度与阻尼特性等。分析结果表明．轨道结构参数

的改变对钢轨和轨枕在不同频域范围影响不同．通过合理的轨道结构系统参数优化设置。可达到减振降噪效果。相关计算和分析结果可为低噪声轨道的设计提供依据与参考。关键词：铁路轨道；有限元；结构参数；振动特性

中图分类号：Ｕ２１１．５：Ｕ４９１．９

文献标志码：Ａ

ｄｏｉ：１０．３９６９

第３３卷第３期

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Ｖ０１．３３Ｎｏ．３２０ｌｌ

Ｍａｒｃｈ

文章编号：１００１—８３６０（２０１１）０３—００７１—０６

轨道结构参数对钢轨和轨枕振动特性的影响

方

锐１’２，

肖新标

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金学松１

（１．西南交通大学牵引动力国家重点实验室，四ＪＩＩ成都６１００３１Ｉ２．中国汽车技术研究中心汽车工程研究院，天津３００１６２）

擒要：建立轨道结构三维实体有限元模型，同时考虑钢轨、轨下垫层、轨枕和道床，并与已有轨道结构振动模型的数值结果进行比较。结果表明。本文模型的数值结果在高频部分较合理．能够反映轨道结构高频振动特性。分析不同轨道结构参数对钢轨和轨枕振动特性的影响，这些轨道结构参数主要包括钢轨材料损失因子和钢轨质量、

轨下垫层损失因子和垂向刚度、轨枕质量和损失因子、道床的刚度与阻尼特性等。分析结果表明．轨道结构参数

的改变对钢轨和轨枕在不同频域范围影响不同．通过合理的轨道结构系统参数优化设置。可达到减振降噪效果。相关计算和分析结果可为低噪声轨道的设计提供依据与参考。关键词：铁路轨道；有限元；结构参数；振动特性

中图分类号：Ｕ２１１．５：Ｕ４９１．９

文献标志码：Ａ

ｄｏｉ：１０．３９６９

电动式揚聲器基本知识

一．电动式扬声器的分类

扬声器因其驱动原理不同可分为静电式、压电式、电动式。

电动式扬声器以用途、振膜形状、磁路结构、组合方式、使用频段等不同方式有不同的分类： 以使用用途分为：箱用、车用和单置（电视机用和农村广播等）杨声器。 以振膜形状分为：锥盆式、球顶式、平板式和带式扬声器。 以磁路结构分为：外磁式、内磁式、双磁式。 以组合方式分为：单体、号筒式和同轴杨声器。 以使用频段分为：低音、中音、高音和全频扬声器。 二．电动式扬声器的组成

电动式扬声器是由磁路系统、支撑系统、悬置系统和振动系统组成。 四个系统分别包含不同的零件：

磁路系统：由磁铁（有铁氧体、钕铁硼、铝镊钴等）、T铁或U铁、华司（也叫顶板）组成。 支撑系统：由各种支架组成（有铁盆架、铝盆架和塑胶支架等）。

悬置系统：环边（有泡沫边、橡胶边、布边和纸边和一些新材料边等）和弹波（布弹波和一些新材料弹波）组成。

振动系统：振膜（有锥盆、音膜和振动板等）和音圈组成。 三．电动式扬声器的工作原理

左手定则：

把左手放在磁场中，让磁力线穿过掌心，四指指向电流方向。拇指指向的方向就是导线受力方向。

电磁驱动原理：

即是带有信号的电流，流过处于磁场中的线圈；线圈在磁场力作用下

好

第&@卷第:期增刊

仪器仪表学报

&**-年:月

!"#压电陶瓷凝胶注模成型的研究

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晏伯武$

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华中科技大学电子科学与技术系’

&黄石理工学院’

武汉黄石

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摘要

为探索压电陶瓷的最佳成型工艺%对.通过调节1分散剂的含量%获得/0压电陶瓷材料进行凝胶注模成型实验%2值3

高固相比3低粘度的浆料4当分散剂的量为.制备出-成型5&-6*5)-936;时%*9的流体浆料3/0粉体的*7812值为:<=>

)的陶瓷的体密度达+5-&)@?AB4结果表明高固相低粘度浆料的制备是凝胶注模成型的工艺关键因素4关键词凝胶注模压电陶瓷固相含量成型技术

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实验一 晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定

一．实验目的

1．了解电力电子及电气传动教学实验台的结构及布线情况。 2．熟悉晶闸管直流调速系统的组成及其基本结构。 3．掌握晶闸管直流调速系统参数及反馈环节测定方法。

二．实验内容

1．测定晶闸管直流调速系统主电路电阻R 2．测定晶闸管直流调速系统主电路电感L

3．测定直流电动机—直流发电机—测速发电机组（或光电编码器）的飞轮惯量GD2 4．测定晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数Td 5．测定直流电动机电势常数Ce和转矩常数CM 6．测定晶闸管直流调速系统机电时间常数TM 7．测定晶闸管触发及整流装置特性Ud=f (Uct) 8．测定测速发电机特性UTG=f (n)

三．实验系统组成和工作原理

晶闸管直流调速系统由三相调压器，晶闸管整流调速装置，平波电抗器，电动机——发电机组等组成。

本实验中，整流装置的主电路为三相桥式电路，控制回路可直接由给定电压Ug作为触发器的移相控制电压，改变Ug的大小即可改变控制角，从而获得可调的直流电压和转速，以满足实验要求。

四．实验设备及仪器

1．教学实验台主控制屏 2．NMCL—31A组件 3．NMCL—33组件 4．NMEL—03组件

5．电机导轨及

电源变压器的特性参数

1 工作频率

变压器铁芯损耗与频率关系很大，故应根据使用频率来设计和使用，这种频率称工作频率。 2 额定功率

在规定的频率和电压下，变压器能长期工作，而不超过规定温升的输出功率。 3 额定电压

指在变压器的线圈上所允许施加的电压，工作时不得大于规定值。 4 电压比

指变压器初级电压和次级电压的比值，有空载电压比和负载电压比的区别。 5 空载电流

变压器次级开路时，初级仍有一定的电流，这部分电流称为空载电流。空载电流由磁化电流（产生 磁通）和铁损电流（由铁芯损耗引起）组成。对于50Hz电源变压器而言，空载电流基本上等于磁化电 流。

6 空载损耗

指变压器次级开路时，在初级测得功率损耗。主要损耗是铁芯损耗，其次是空载电流在初级线圈铜 阻上产生的损耗（铜损），这部分损耗很小。 7 效率

指次级功率P2与初级功率P1比值的百分比。通常变压器的额定功率愈大，效率就愈高。 8 绝缘电阻

表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低与所使用的绝缘材料的性能、 温度高低和潮湿程度有关。

电感量计算公式

四、 电感在电路中的作用

基本作用