Способ измерения пьезомодуля Советский патент 1989 года по МПК G01R29/22 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при испытаниях пьезокерами- ческих материалов и пьезоэлементов в процессе их производства и эксплуатации.

Цель изобретения - повышение точности и обеспечение возможности измерения пьезомодуля в составе изделия .

Указанная цель достигается тем, что согласно способу измерения пьезомодуля, заключающемуся в нагружении пьезоэлемента с последующим снятием нагрузки и измерения заряда, нагру- жение осуществляют приложением к пье- зоэлементу электрического напряжения, измеряют амплитуду динамического заряда, генерируемого пьезозлемен- том в режиме короткого замыкания по еле отключения электрического поля, а пьезомодуль вычисляют по формуле

pj

,C,

где d - пьезомодуль, Кл/Н;

Q - амплитуда динамического за-, ряда, Кп;

и - электрическое напряжение нагрузки, В;

С упругая податливость пьезо- элемента, м/Н.

При приложении электрического напряжения пьезоэлемент деформируется вдоль оси поляризации на величину . Поспе снятия электрического напряжения в деформированном на величину Д1 рьезоэлементе возникает механическое напряжение Т Л1/18, где S - упругая податливость пьезомагериала элемента, и, соответственно, заряд на электродах при короткозамкнутом пьезоэлементе где эл упругая податливое ь

с

пьезоэлемента; S, - площадь электрода. Способ обеспечивает повьшение точности и возможность измерения пье- зомодуля. в составе изделия за счет отсутствия внешнего механического воздействия на пьезоэлемент.

На чертеже приведена схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство для реализации спосрба содержит последовательно соединенные генератор 1 напряжения, электронный ключ 2, испытуемый пьезоэлемент 3, преобразователь 4 заряда в напряжение и измерительный прибор 5.

Измерение пьезомодуля осуществляют следующим образом.

На пьезоэлемент 3 от генератора 1 подается постоянное напряжение. Электронный ключ 2 отключает пьезо- элемент 3 от генератора 1 и-замыкает пьезоэлемент 3 через преобразователь 4. В момент отключения пьезоэлемента от генератора измерительный прибор 5 регистрирует напряжение с преобразователя 4, пропорциональное амплитуде динамического заряда, генерируемого пьезоэлементом 3.

0

0 5

Формула изобре тения

Способ измерения пьезомодуля, заключающийся в нагружении пьезоэлемента с последующим снятием нагрузки и измерении заряда, о т л и ч а ю - щи и с я тем, что, с целью повышения точности и обеспечения возможности измерения пьезомодуля в составе изделия, нагружение осзпцествляют приложением к пьезоэлементу .электрического напряжения, измеряют амплитуду динамического заряда, генерируемого пьезоэлементом в режиме короткого замыкания после отключения электрического напряжения, а пьезомодуль определяют по формуле

-f.

где d - пьезомодуль, Кл/Н;

Q - амплитуда динамического заряда, Кл;

и - электрическое напряжение нагрузки, В;

С - упругая податливость пьезо- , элемента, м/Н.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при испытаниях пьезокерамических материалов и пьезоэлементов в процессе их производства и эксплуатации. Цель - повышение точности измерения и обеспечение возможности измерения пьезомодуля в составе изделия. Для этого к пьезоэлементу прикладывают электрическое напряжение, измеряют амплитуду динамического заряда, генерируемого пьезоэлементом в режиме короткого замыкания после отключения электрического напряжения. Пьезомодуль вычисляют по формуле, приведенной в описании изобретения. 1 ил.