1
Изобретение касается пьезоэлектрической техники и может быть использовано для исследования и аттестации пьезоэлектрических материалов, в частности для измерения пьезоэлектрических коэффициентов.
Известны устройства для измерения пьезоэлектрических коэффициентов, содержащие устройство для передачи усилий, электроды и измерительный прибор.
Предложенное устройство снабжено дополнительной емкостью, расположенной в герметизированном блоке и включенной параллельно емкости монтажа и сопротивлению утечки.
На фиг. 1 приведена установка для измерения .пьезоэлектрических коэффициентов; на фиг. 2 - герметизированная камера для испытуемого образца.
Испытуемый образец 1 установлен в герметической камере, в корпусе 2 которой расположена опора 3. Электроды 4 связаны с испытуемым образцом. Подвижная часть 5 связана с корпусом. Подушка для передачи усилий 6 связана мембраной 7 с подвижной частью. В стенке корпуса помещен штуцер 8, позволяющий производить откачку и заполнение камеры сухим воздухом. Выход 9 расположен в стенке корпуса. Электроды соединены с измерительной схемой, состоящей из параллельно соединенных сопротивлений 10 утечки, добавочной емкости 11, емкости 12 монтажа.
кнопки 13 для сброса заряда и компенсационной цепи, включающей переменное сопротивление 14 компенсационной цепи, постоянное сопротивление 15 компенсационной цепи, эталонный источник 16, переключатель 17, и усилитель 18, используемый в качестве нулевого указателя. Добавочная емкость 1I смонтирована в отдельном теплоизолированном и герметизированном блоке.
Работа предлол енного устройства основана на использовании прямого пьезоэлектрического эффекта, согласно которому
Q oi-P,(1)
где а, - пьезоэлектрический коэффициент; F - прикладываемое усилие; Q - заряд, возникающий на образце. Под воздействием усилия F на образце 1 возникает заряд и создается напряжение U, которое равно
и 5
(2)
с Соб + Со + CM
Соб - емкость образца;
Со - добавочная емкость;
CM - емкость монтажа;
С - суммарная емкость испытуемого образца 1, емкости 12 монтажа и добавочной емкости 11. Одновременно с сопротивления компенсационной цепи на образец 1 поступает напряжениек „з где RK - переменное сопротивление 14 компенсационной цепи; 0 - постоянное сопротивление 15 комненсационной цепи; Una - напряжение эталонного источника 16. Комленсация заряда настунает при равенстве и и, + Ш,(4) где At/ - погрещность установки нуля усилителя 18, т. е. компенсация заряда наступает при равенстве компенсационного напряжения и создаваемого заряда. Пьезоэлектрический коэффициент а определяется из формулы (1): а. С учетом уравнений (2) и (3), получим 5 Сии Ь С(, -f CM Величина a вычисляется по измеренным значениям, 0, к, С И F, Пред м е т и з о б р е т е и и я Устройство для измерения пьезоэлектрпческих коэффициентов, содержащее камеру, выполненную в виде корпуса с опорой для установления испытуемого образца п подвижной части, соединенной с подушкой для передачи усилий, электроды, связанные с измерительной схемой, состоящей пз параллельно включенных сопротивлений утечки, емкости монтажа, кнопки для сброса заряда п компенсационной цепи, включающей сопротивление компенсационной цепи, эталонный источник, усилитель и переключатель, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности оно снабжено дополнительной емкостью, расположенной в герметизированном блоке и включенной параллельно емкости онтажа и сопротивлению утечки.
L гд
7Т
.J
С-,
