面向PZT压电陶瓷及其应用的综合测试系统研究

发布时间：2025-02-05 17:44

　　PZT（锆钛酸铅）压电陶瓷是一种功能陶瓷材料,具有良好的压电特性,广泛应用于通信、医疗、军事和航空航天等领域。PZT压电陶瓷的特征参数对其生产制备、理论研究和实际应用都具有重要意义,随着PZT压电陶瓷材料及其应用器件的进一步发展,PZT压电陶瓷及其应用器件的测试研究也更为重要。本文围绕PZT压电陶瓷及其应用的测试,设计了一套基于导纳圆法的综合测试系统,主要的工作内容如下:第一,研究了现有的PZT压电陶瓷及其应用的测试方法和测试系统,确定了本系统的测试方法为导纳圆法,并探讨了现有测试系统的不足。然后详细介绍了综合测试系统的测试原理,并确定了系统的总体方案,整个系统由导纳数据检测板和客户端软件平台两部分组成。第二,根据测试方法要求,确定了导纳数据检测板的技术指标和总体框架。在此基础上,完成了导纳数据检测板的硬件设计,主要包括测试信号生成模块、测试信号滤波模块、测试信号功率放大模块和被检信号采样模块等硬件电路。同时制订了系统的通信协议,完成了导纳数据检测板的软件设计。第三,研究了系统的数据处理方法,包括被检信号的参数估计方法和导纳圆的拟合方法。通过对叠加相关函数法、快速傅立叶变换法和正弦信号三...

【文章页数】：102 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-3安捷伦4294阻抗分析仪针对传统测试系统的不足，国内外学者进行了大量研究

幅和振动模式。试方法中，静态法和准静态法仅适用于测量压电贵，而且难以实现自动化测试[27]。而声测法主要数，无法测得其余的特征参数。光测法的优点在测试系统复杂昂贵，并且对于测试环境要求较高纳圆法可测参数多，测试精度高且重复性好，易本相对较低，因此本文采用导纳圆法作为测试方陶瓷及其....

图2-2压电陶瓷振子谐振特性

(a)电流-频率关系曲线(b)阻抗-频率关系曲线图2-2压电陶瓷振子谐振特性压电陶瓷振子的电流随信号源频率变化，则压电陶瓷振子的号源频率而变化，其变化规律如图2-2(b)所示，且变化规律流-频率变化规律正好相反。当信号源频率等于mf时，压电等效阻抗值和最大的导纳值，....

图2-3压电陶瓷振子的等效电路

2-3压电陶瓷振子的等效电中动态电感、动态电容和压电陶瓷振子的质量、内摩时的介质损耗、机械损耗弱。静态电容是压电陶瓷寸、材料密度等有关[40]。的导纳圆图子的等效电路，可进一步分圆图可得到PZT压电陶瓷情况机械损耗为零时，动态电2-4所示电路。

图2-4动态电阻为零时的等效电路

2-3压电陶瓷振子的等效中动态电感、动态电容压电陶瓷振子的质量、内时的介质损耗、机械损弱。静态电容是压电陶寸、材料密度等有关[40]的导纳圆图子的等效电路，可进一步圆图可得到PZT压电陶情况机械损耗为零时，动态2-4所示电路。

本文编号：4030210