壓電振子的測試設備

      測試電路法可分恒電壓和恒電流兩種測量電路。恒電壓測量電路如圖4.5-33所示。圖中分壓電阻R_i的阻值與信號發生器的輸出阻抗相匹配。一般取R_T1=R_T2，終端電阻R_T2的取值應與試樣的動態電阻R₁相應，參考值為5.1Ω。A-B間的分布電容C_AB遠低于試樣的自由電容C^T，分布電容C_T1、C_T2的電抗應滿足：1/ωC_T1>R_T1, 1/ωC_T2>R_T2。

      恒流源傳輸測試線路如圖4.5-34所示。圖中匹配電阻R_T3阻值與信號發生器的輸出阻抗相匹配，限流電阻R_T4的取值應遠大于試樣的動態電阻R₁，參考值為1kΩ。A-B間的分布電容C_AB遠低于試樣的自由電容 C^T 。

圖4.5-33恒壓源傳輸測試線路 ~ -信號發生器；-I  I-一試樣；f一數字頻率計；V一高頻電壓表；R_i一分壓電阻；R_TI一分壓電阻；R_T2一終端電阻；C_TI、C_T2一分布電容   

圖4.5-34恒流源傳輸測試線路 ~ -信號發生器；f一數字頻率計；V一高頻電壓表；-I  I-一試樣；R_T3一匹配電阻；R_T4-限流電阻

      要求信號發生器的頻率瞬時穩定度高于待測頻率的準確度，輸出波形為正弦波。諧波失真抑制大于30dB。頻率計的測試誤差小于士1Hz，輸入阻抗遠大于信號發生器輸出阻抗，且不影響信號發生器輸出電平。

      電壓表的輸入阻抗大于1MΩ，輸入電容不大于40pF，頻率范圍高于待測頻率，靈敏度高。

      屏蔽盒與各儀表連接用短屏蔽線，屏蔽盒應妥善接地，接插件采用通用高頻插頭。試樣支架夾持力要小，并保證夾具與試樣電極面接觸良好，接觸點的直徑為φ0.3~1mm，夾持點要求夾在試樣電極面上接近圓邊外，如φ20×2 mm推薦試樣夾持點距圓邊2mm左右。支架應絕緣良好。

       試樣支架示意圖見圖4.5-35。試樣徑向固定，有利于厚度方向伸縮振動自由。用彈性銅電極接觸試樣電極面上接近

圖4.5-35標準推薦的試樣支架示意圖1一圓形膠木支架框；2一試樣徑向固定的夾緊螺栓；3一銅彈簧電極，3與5相連；4一膠木支架座；5-接入測試線路的支架插頭；6一被測試樣，電極面與3接觸圓邊處，壓力小且接觸良好。

      試樣為薄圓片，兩主平面不平行度不大于厚度公差的一半，在兩主平面上全部被覆金屬層作為電極，沿厚度方向進行極化處理。試樣直徑d與厚度t之比應滿足單純厚度振動模式的要求，根據不同瓷料，選擇一定的試樣尺寸比，直徑d和厚度t之比d/t為6~12。推薦試樣尺寸為φ20mm×2mm。

      測試前試樣應保持清潔干燥，根據不同瓷料要求，極化后存放一定時間，并在規定的環境下放置二小時后進行測試。

      正常試驗環境為大氣條件，溫度為20~30℃，相對濕度45%~75%，氣壓86~106kPa。仲裁試驗環境為標準大氣條件，溫度25士1℃，相對濕度48%~52%，氣壓86~106kPa。

       試樣兩端測試電場E的要求為：①測電容E≤5V/mm；②測試頻率及動態電阻E≤30mV/mm。