1、PZT 壓電陶瓷介紹和測試方法,Prepared by : Wenjie Zhuang,主要內(nèi)容,基本知識(shí)介紹 壓電材料 壓電效應(yīng) 壓電式傳感器工作原理、技術(shù)參數(shù)及等效模型 HSA PZT 壓電陶瓷應(yīng)用介紹 組成架構(gòu)及工作原理 PZT 不良背景介紹 測試方法推薦,基本知識(shí)介紹,壓電材料 定義 在外力作用下產(chǎn)生電流，或反過來在電流作用下產(chǎn)生力或形變的一種功能材料 類別 參數(shù),壓電常數(shù),彈性常數(shù)（剛度）,介電常數(shù),機(jī)電耦合系數(shù),電阻,居里點(diǎn),壓電效應(yīng)強(qiáng)弱：靈敏度,固有頻率、動(dòng)態(tài)特性,固有電容、頻率下限,機(jī)電轉(zhuǎn)換效率,泄漏電荷、改善低頻特性,喪失壓電性的溫度,基本知識(shí)介紹,壓電材料 PZT 壓電陶瓷

2、 （鋯鈦酸鉛陶瓷）-壓電效應(yīng) 用鋯、鈦、鉛的氧化物配制后燒結(jié)而成。一般采用雙模結(jié)構(gòu)（壓電陶瓷片+金屬振動(dòng)片） P-“Pb”（鉛元素），Z-“Zr” （鋯元素），T-“Ti” （鈦元素） 特點(diǎn) 具有顯著的介電、壓電和鐵電特性 PZT鐵電厚膜兼有塊狀材料和薄膜的優(yōu)點(diǎn)，可在低壓和高頻條件工作 壓電厚膜微致動(dòng)器作為磁記錄行業(yè)的首選材料，被用來解決硬盤驅(qū)動(dòng)器磁頭精確定位的難題 應(yīng)用范圍：機(jī)械能電能相互轉(zhuǎn)換類傳感器,電極,電極,基本知識(shí)介紹,壓電效應(yīng) 正壓電效應(yīng)：外界應(yīng)力作用下（機(jī)械能），表面產(chǎn)生電荷（電能） 逆壓電效應(yīng)：外加電場作用下（電能），一定方向產(chǎn)生機(jī)械形變或機(jī)械壓力,正壓電效應(yīng),逆壓電效應(yīng),形變

3、后的狀況,形變前的狀況,電能,機(jī)械能,電能,機(jī)械能,基本知識(shí)介紹,壓電傳感器工作原理 是以某些電介質(zhì)的壓電效應(yīng)為基礎(chǔ)，在外力作用下，在電介質(zhì)的表面上產(chǎn)生電荷，從而實(shí)現(xiàn)非電量測量 表現(xiàn)形式,壓電介質(zhì),基本知識(shí)介紹,等效模型 正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)等效模型如下： 正壓電效應(yīng)：F（應(yīng)力或形變）輸入-QU （電量或電壓） 逆壓電效應(yīng)： QU （電量或電壓）輸入-F（應(yīng)力或形變）輸出,正壓電效應(yīng)：Q =d33 *F d33 為壓電參數(shù) ：壓電材料把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芑虬央娔苻D(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的轉(zhuǎn)換系數(shù)，它為反映力學(xué) 量 (應(yīng)力或應(yīng)變)與電學(xué)量(電位移或電場)間相互耦合的線性響應(yīng)系數(shù) 測量儀器： ZJ-3AN型準(zhǔn)

4、靜態(tài)d33測量儀,基本知識(shí)介紹,等效電路 靜電發(fā)生器或絕緣介質(zhì)平板電容器：外部機(jī)械硬力作用下，電極兩端產(chǎn)生極性相反電量相等的電荷,Q,Q,電極,壓電晶體,Ca,壓電傳感器,機(jī)械應(yīng)力 F,+,_ _ _ _ _,形變時(shí)電極會(huì)產(chǎn)生異性等量電荷,等效,靜電發(fā)生器,電容器,電極,Q,Ca,Ua,Ca,電壓等效模型,電荷等效模型,F,Q=U*C,壓電常數(shù) d,HSA PZT 壓電陶瓷應(yīng)用介紹,HSA （磁頭懸臂裝置）結(jié)構(gòu)及功能介紹 PZT元件作用是利用其高壓電常數(shù)特性，使讀寫磁頭發(fā)生水平位移，從而使HSA 水平旋轉(zhuǎn)和精確尋軌,HSA PZT 結(jié)構(gòu)切片示意圖,HSA PZT 結(jié)構(gòu)示意圖,PZT 元件,U 型剛體,PZT 元件,環(huán)氧膠,環(huán)氧膠,U 型剛體,U 型剛體,HSA 壓電微制動(dòng)器,交變電壓,PZT 元件,HSA,電荷變化,位移變化,精確尋軌,懸臂彈性區(qū),懸臂剛性區(qū),滑塊,壓電微制動(dòng)器,音圈電