PZT4壓電陶瓷的溫度變化研究

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(yīng)用領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，尤其是在強(qiáng)場領(lǐng)域，隨著器件驅(qū)動電壓的升高，器件會出現(xiàn)產(chǎn)熱，進(jìn)而導(dǎo)致器件性能下降，探索PZT4壓電陶瓷在強(qiáng)場的升溫情況變得尤為重要，通過對PZT4壓電陶瓷振子施加強(qiáng)電場，測量其升溫情況，探索PZT4壓電陶瓷強(qiáng)電場下的升溫機(jī)理，探索PZT4壓電陶瓷的升溫情況對壓電陶瓷的大功率器件尤為重要。

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(qiáng)場下升溫變化研究

測試目的：探索大功率領(lǐng)域壓電陶瓷的應(yīng)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(qū)動方法降低由于壓電陶瓷升溫對器件特性的影響，這個大功率壓電陶瓷器件的應(yīng)用有著至關(guān)重要的作用。

測試設(shè)備: 示波器、信號發(fā)生器、 ATA-2082 high voltage amplifier(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(jìn)行連接，檢查無誤后開機(jī);

2. 將準(zhǔn)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(diào)整高壓放大器的放大倍數(shù)，進(jìn)行輸出一定幅值的電壓施加在壓電振子上進(jìn)行驅(qū)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(fù)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。

實驗結(jié)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(jìn)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。

高壓放大器在該實驗中發(fā)揮的效能: ATA-2082 高壓放大器在整個實驗過程中為實驗測試提供了一個穩(wěn)定的電壓，為實驗?zāi)軌蝽樌M(jìn)行提供了必要條件。

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審核編輯：湯梓紅