壓電材料的用途十分廣泛，測量壓電系數(shù)，了解材料的壓電特性，無論是對材料的使用還是研究和生產(chǎn)都十分重要。其中，壓電系數(shù)d33和壓電系數(shù)e31（或d31）最為常用。過往我司自主研發(fā)且具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的d33壓電系數(shù)測量儀，因其性能優(yōu)越、功能強大，得到了國內(nèi)多個高校科研院所及行業(yè)客戶的高度認可。日前，我司針對各大客戶進一步對不同壓電系數(shù)測量的實際需求，在原有的d33壓電系數(shù)測量儀基礎(chǔ)上，推出多功能升級版——多功能(d33/e31二合一)壓電系數(shù)測量儀。（測量儀本體外觀見圖1）

（圖1：多功能壓電系數(shù)測量儀本體外觀）

產(chǎn)品主要特點

■一機多用降低成本，精準測量d33/e31

目前壓電系數(shù)的測量設(shè)備多數(shù)利用逆壓電效應(yīng)，采用激光多普勒原理測量。該型測量儀體積較大，且價格昂貴。而通過正壓電效應(yīng)，用準靜態(tài)測量壓電常數(shù)的儀器，一般只能測量d33。我司的多功能壓電系數(shù)測量儀器，不僅可以正確有效的檢測壓電材料（含壓電陶瓷和壓電薄膜材料）的d33壓電系數(shù)特性（d33測量模式見圖2），還可以檢測壓電材料的e31特性（e31測量模式見圖3），整機集成度高，體積小且購置成本低。

??

（圖2：壓電系數(shù)d33測量模式） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （圖3：壓電系數(shù)e31測量模式）

而壓電系數(shù)e31代表了壓電材料在受到平行于材料平面方向的應(yīng)變量時，在垂直于材料平面方向產(chǎn)生電荷的能力。針對提高e31測量的精準性，我們的儀器擁有以下優(yōu)勢：

●實時采集與處理

實時采集壓電薄膜在受力時的應(yīng)變信號和電荷量輸出信號，并顯示于屏幕，能讓用戶直觀觀測到應(yīng)變與輸出信號大小之間的關(guān)系。

●應(yīng)變量修正系數(shù)

如圖3所示，通過引入?yún)⒄諚l和參照片，可以得到應(yīng)變量修正系數(shù)，這有助于校正由于材料內(nèi)部應(yīng)力分布不均等因素造成的測量偏差，使得測量結(jié)果更加接近實際值。

●避免過多依賴理論數(shù)值

盡量不使用或少用材料參數(shù)的理論數(shù)值，而是通過實驗數(shù)據(jù)直接計算得到壓電系數(shù)，這樣能夠減少理論假設(shè)對測量結(jié)果的干擾，提高測量結(jié)果的真實性。

■測量結(jié)果誤差＜±5%，精度更高結(jié)果更真實

得益于以下設(shè)計，我司將測量儀的測量誤差范圍成功控制在±5%以內(nèi)，測量結(jié)果更加真實：

●精準的電荷轉(zhuǎn)換器設(shè)計

采用高精度電子元器件和精準的參數(shù)匹配，建立起穩(wěn)定的電荷量與輸出電壓之間的關(guān)系，保證了測量結(jié)果的準確性。

●經(jīng)過優(yōu)化的控制組件

通過精準控制機械組件動作與電荷信號讀取間的關(guān)系，確保了測量數(shù)據(jù)的可靠性。

●創(chuàng)新實用的外觀

如圖4所示，我司的測量儀結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊，且可在密閉空間內(nèi)開展測量，減少了外部環(huán)境對測量精度的影響，測量誤差更小。

（圖4：測量儀屏蔽罩展開形態(tài)）

■測量范圍高達0.375pC/N~300000pC/N

目前市面上許多壓電系數(shù)測量儀的測量范圍相對有限，大多僅支持10pC/N~2000pC/N。

而我司的測量儀的加力范圍為0.05N~4N，電荷測量范圍為1.5pC~15000pC，換算成pC/N的單位后，測量范圍高達0.375pC/N~300000pC/N，更廣的測量范圍可滿足多種壓電材料的高精度測量需求。（測量范圍選擇功能見圖5）

（圖5：測量范圍選擇功能演示）

■65*65mm大尺寸樣品放置臺

在測量壓電系數(shù)時，樣品的尺寸是一個重要的考慮因素。

如圖6所示，我司的測量儀配備65*65mm大尺寸樣品放置臺，x/y軸可調(diào)范圍為±6.5mm，其面積對比其它品牌的測量儀更大，方便用戶測量更大尺寸的壓電材料。這不僅擴大了測量材料的適用范圍，還提高了測量過程中的穩(wěn)定性。

（圖6：樣品放置臺外觀）

■可外接示波器看壓電信號

市面上并非所有的壓電系數(shù)測量儀都允許外接示波器，其中部分設(shè)備也只提供數(shù)字讀數(shù)，而沒有實時波形顯示的功能。

如圖7所示，我司的測量儀具備外接示波器的功能，允許用戶直接觀察到壓電信號，從信號大小、形狀和極化方向來判斷測量過程是否準確，為用戶提供實時的反饋，幫助用戶調(diào)整和優(yōu)化測量設(shè)置，確保結(jié)果的可靠性。

（圖7：測量儀與示波器、配套電腦檢測軟件功能聯(lián)動）

■更多實用功能

●配套專用電腦檢測軟件

與市面上其他可能需要手動設(shè)置參數(shù)、觀察反應(yīng)和記錄數(shù)據(jù)的壓電系數(shù)測量儀相比，我司的測量儀配備了專用的電腦檢測軟件（軟件界面見圖8），這使得數(shù)據(jù)的收集和分析更為便捷，同時也為用戶提供了清晰的檢測結(jié)果。

（圖8：配套電腦檢測軟件使用界面）

●配備升溫控制功能

目前市面上許多壓電系數(shù)測量儀大部分只限于在室溫條件下進行測試，這在一定程度上限制了測量的應(yīng)用范圍和靈活性。

如圖9所示，我司的測量儀配備升溫控制功能，通過軟件設(shè)定可在室溫至400℃的范圍內(nèi)對壓電材料進行加熱測試。這一功能使得研究人員能夠在不同的溫度條件下測試材料的d33特性，幫助用戶評估材料的熱穩(wěn)定性和溫度依賴性。

（圖9：通過配套軟件控制升溫）

●可用作探針臺

相比其它品牌的壓電系數(shù)測量儀，我司的測量儀還有一個獨特的功能，即可以作為探針臺使用。不僅限于測量功能，還可以用于各種研究和開發(fā)活動，用同一臺設(shè)備來完成多項任務(wù)，為用戶提供了更大的靈活性和便利性。（探針臺樣式見圖10）

（圖10：探針臺樣式演示）

我司自主研發(fā)的壓電系數(shù)測量儀，以其創(chuàng)新的多功能性、緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計以及全面的測量功能，成為了壓電材料研究領(lǐng)域的一個突破性工具。它能夠同時精準測量壓電系數(shù)d33和e31，極大地簡化了實驗流程，降低了用戶的設(shè)備采購成本。其獨特的接觸組件設(shè)計，讓用戶可以根據(jù)不同的測量需求輕松更換測量推塊或測量探頭，大大提升了操作的靈活性和便利性；而內(nèi)置的緩沖彈簧和精密的電荷轉(zhuǎn)換器設(shè)計，更是確保了測量過程的穩(wěn)定性和測量結(jié)果的高精度。這款測量儀無疑是各大科研工作者們理想的選擇，它將助力您的實驗工作更加高效、精準。