PZT4壓電陶瓷由于其有著價格便宜,壓電特性穩(wěn)定的特點,在大功率應用領域有著廣泛的應用,尤其是在強場領域,隨著器件驅動電壓的升高,器件會出現(xiàn)產熱,進而導致器件性能下降。
今日帶大家一起探索,通過對PZT4壓電陶瓷振子施加強電場,測量其升溫情況、升溫機理;以及對壓電陶瓷的大功率器件的不同要求。
實驗名稱
PZT4壓電陶瓷的溫度變化研究
研究方向:PZT4壓電陶瓷的強場下升溫變化研究
測試目的
探索大功率領域壓電陶瓷的應用,探索大功率情況下壓電陶瓷溫度變化對材料特性的影響,從而探尋合適的驅動方法降低由于壓電陶瓷升溫對器件特性的影響,這對大功率壓電陶瓷器件的應用有著至關重要的作用。
測試設備: 示波器、信號發(fā)生器、 ATA-2082高壓放大器、 電腦(處理數(shù)據(jù)) 溫度監(jiān)測儀(監(jiān)控溫度變化) DSP720(監(jiān)控電流)
實驗過程
1. 將實驗儀器放置合適位置,將實驗儀器進行連接,檢查無誤后開機;
2. 將準備測試PZT4陶瓷壓電振子放置夾具中;
3. 通過信號發(fā)生器給高壓放大器提供一個激勵信號(正弦波),調整高壓放大器的放大倍數(shù),進行輸出一定幅值的電壓施加在壓電振子上進行驅動;
4. 使用溫度監(jiān)測儀監(jiān)控該頻率,電壓幅值下的溫度;
5. 改變電壓幅值重復實驗,并記錄數(shù)據(jù);
6. 處理記錄的數(shù)據(jù);測試完畢整理儀器。
測試結果
根據(jù)實驗測試的PZT4壓電陶瓷振子的溫度變化情況,整理數(shù)據(jù)并進行畫圖,整理出升溫曲線,左圖是監(jiān)控的電流變化情況,右圖是PZT4壓電振子的升溫變化情況,隨著輸入功率的增加,壓電振子出現(xiàn)了明顯的升溫變化。