压电效应检测:如何科学精准地测量压电材料的性能?

压电效应检测:如何科学精准地测量压电材料的性能?简介

发布时间:2025-01-22 08:31:13

更新时间:2025-05-01 09:12:11

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发布来源:检测资讯中心

压电效应是指某些材料在受力时能够产生电荷,反之,当施加电压时,材料会发生形变。压电材料广泛应用于传感器、执行器、能源采集等领域,因其能在机械和电能之间高效转换。因此,准确检测压电材料的性能对于科学研究及工业应用至关重要。本篇文章将介绍压电效应的检测方法、所需的检测仪器及具体的实验步骤,帮助您理解如何科学、严谨地进行压电材料的检测。
压电效应检测:如何科学精准地测量压电材料的性能?内容

检测样品

压电材料的样品种类繁多,常见的有压电陶瓷(如PZT)、压电聚合物(如PVDF)以及一些天然矿物(如石英)。在选择检测样品时,需要根据实际需求选择合适的材料。例如,PZT材料因其较高的压电常数,在高精度传感器中被广泛应用。为了确保检测的准确性,样品应保证完整无损,并且在检测过程中避免过度磨损或污染。

检测项目

压电效应的检测项目主要包括以下几个方面:
1. 压电常数测定: 这是衡量材料压电效能的核心参数。通常通过施加已知的机械力并测量产生的电荷量来获得。
2. 极化强度: 压电材料的极化程度直接影响其性能,通过电压和温度测试来评估材料的极化强度。
3. 线性响应范围: 该项测试用于确定材料在一定压力范围内是否能保持线性响应,超出此范围会导致材料性能的非线性变化。
4. 温度稳定性: 压电材料的性能可能会随温度的变化而波动,因此测试其在不同温度条件下的稳定性非常重要。

检测仪器

为了准确地测量压电材料的性能,通常使用以下几种仪器:
1. 电荷放大器: 用于放大由压电效应产生的微弱电荷信号,便于后续的信号分析。
2. 振动台: 用于模拟实际应用中的振动环境,从而测试压电材料在不同振动条件下的响应。
3. 高压源: 提供高电压信号以激励压电材料进行响应测试。
4. 示波器: 用于实时监测压电材料在受力或施加电压时的电流电压变化,帮助分析材料的压电性能。

检测方法

检测压电效应的方法有多种,常见的几种方法包括:
1. 电荷法: 通过对压电材料施加力或电场,并测量材料表面产生的电荷量,来计算压电常数。该方法适用于高精度的压电效应测试。
2. 电压法: 在施加压力或力矩时,直接测量电压的变化,推算出材料的压电常数。该方法常用于简化的实验环境。
3. 阻抗谱法: 通过测量材料的阻抗随频率变化的特性,间接评估压电材料的频率响应及其压电性能。
4. 光纤传感技术: 结合光纤传感器和压电材料,用于测量压电效应引起的微小形变或电场变化,具有高灵敏度。

检测标准(部分)

《 GB/T 7260.3-2024 不间断电源系统(UPS) 第3部分:确定性能和试验要求的方法 》标准简介

  • 标准名称:不间断电源系统(UPS) 第3部分:确定性能和试验要求的方法
  • 标准号:GB/T 7260.3-2024
    中国标准分类号:K85
  • 发布日期:2024-06-29
    国际标准分类号:29.200
  • 实施日期:2025-01-01
    技术归口:全国电力电子系统和设备标准化技术委员会
  • 代替标准:代替GB/T 7260.3-2003
    主管部门:中国电器工业协会
  • 标准分类:电气工程整流器、转换器、稳压电源
  • 内容简介:

    国家标准《不间断电源系统(UPS) 第3部分:确定性能和试验要求的方法》由TC60(全国电力电子系统和设备标准化技术委员会)归口,TC60SC3(全国电力电子系统和设备标准化技术委员会不间断电源分会)执行,主管部门为中国电器工业协会。

    本文件规定了可移动、不易移动和固定安装的电子式不间断电源系统(UPS)的性能和试验要求,适用的UPS具备以下特性:由不超过1000V的交流电压供电;提供不超过1000v的交流输出电压;含有直流电压不超过1500V的储能装置;要功能为保障负载电力连续。本文件规定了完整UPS和单独UPS功能单元(如果适用)的性能和试验要求。参考文献中列出的IEC出版物中对单独UPS功能单元的要求适用于与本文件不矛盾的情况。UPS的功率范围很广,从不足百瓦到数兆瓦。以满足各种负载对电能可用性和质量的要求。有关典型UPS配置和拓扑的信息见附录A和附录B。本文件还规定了与UPS开关有关的性能和试验方法,这些UPS开关与UPS功能单元配合,以保障负载电力连续。本文件不涵盖:常规交流和直流配电板及其相关的开关:GB/T 34940.3涵盖的独立的静态切换系统;GB/T 2820.11M盖的旋转不间断电源;以及GB/T 7260.503涵盖的直流输出不间断电源。

《 GB/T 5590-2024 矿用防爆低压电磁起动器 》标准简介

  • 标准名称:矿用防爆低压电磁起动器
  • 标准号:GB/T 5590-2024
    中国标准分类号:K35
  • 发布日期:2024-08-23
    国际标准分类号:29.260.20
  • 实施日期:2025-03-01
    技术归口:全国防爆电气设备标准化技术委员会
  • 代替标准:代替GB/T 5590-2008
    主管部门:中国电器工业协会
  • 标准分类:电气工程特殊工作条件下用电气设备易爆环境用电气设备
  • 内容简介:

    国家标准《矿用防爆低压电磁起动器》由TC9(全国防爆电气设备标准化技术委员会)归口,主管部门为中国电器工业协会。

    本文件规定了矿用防爆低压电磁起动器的分类与命名、特性、正常工作条件和技术要求,描述了相应的试验方法,规定了检验规则以及标志、包装、运输和贮存要求。本文件适用于煤矿井下,在额定频率50Hz,电压1140V及以下的线路中,控制三相鼠笼型异步电动机就地或远距离起动和停止、反转和双速,同时对电动机及有关电路进行保护的矿用防爆低压电磁起动器(以下简称“起动器”)的设计、制造与检验。本文件有关过载保护的条款(见7.3.10和8.2.12)不适用于装人电动机内部的埋入式过热保护装置。

《 GB/T 18802.331-2024 低压电涌保护器元件 第331部分:金属氧化物压敏电阻(MOV)的性能要求和试验方法 》标准简介

  • 标准名称:低压电涌保护器元件 第331部分:金属氧化物压敏电阻(MOV)的性能要求和试验方法
  • 标准号:GB/T 18802.331-2024
    中国标准分类号:K30
  • 发布日期:2024-05-28
    国际标准分类号:29.240.10
  • 实施日期:2024-09-01
    技术归口:全国避雷器标准化技术委员会
  • 代替标准:代替GB/T 18802.331-2007
    主管部门:中国电器工业协会
  • 标准分类:电气工程输电网和配电网变电站、电涌放电器
  • 内容简介:

    国家标准《低压电涌保护器元件 第331部分:金属氧化物压敏电阻(MOV)的性能要求和试验方法》由TC81(全国避雷器标准化技术委员会)归口,主管部门为中国电器工业协会。

    本文件规定了交流1000V及以下(50Hz或60Hz、有效值)或直流1500V及以下的电源、通信及信号系统中用来保护设备和人员免受瞬态电压危害的低压电涌保护器(SPD)用金属氧化物压敏电阻(MOV)的性能要求和试验方法。本文件适用于单一MOV以及包含有热保护措施的MOV(热保护压敏电阻TPV),不适用于与其他过电压保护元件连接的MOV组合。本文件所给出的特性适用于按试验方式安装的MOV,不适用于对性能有影响的其他安装方式的MOV。本文件认为热保护压敏电阻(TPV)不是SPD。

《 GB/T 18802.12-2024 低压电涌保护器(SPD) 第12部分:低压电源系统的电涌保护器 选择和使用导则 》标准简介

  • 标准名称:低压电涌保护器(SPD) 第12部分:低压电源系统的电涌保护器 选择和使用导则
  • 标准号:GB/T 18802.12-2024
    中国标准分类号:K30
  • 发布日期:2024-05-28
    国际标准分类号:29.240.10
  • 实施日期:2024-09-01
    技术归口:全国避雷器标准化技术委员会
  • 代替标准:代替GB/T 18802.12-2014
    主管部门:中国电器工业协会
  • 标准分类:电气工程输电网和配电网变电站、电涌放电器
  • 内容简介:

    国家标准《低压电涌保护器(SPD) 第12部分:低压电源系统的电涌保护器 选择和使用导则》由TC81(全国避雷器标准化技术委员会)归口,主管部门为中国电器工业协会。

    本文件规定了SPD的选择、运行、安装位置和配合原则。本文件适用于连接到交流Ea定电压不超过1000V(有效值)、50/60Hz的电路和设备的SPD。这些SPD至少包含一个用于限制电涌电压和泄放电涌电流的作线性元件。

《 GB/T 34924-2024 低压电气设备安全风险评估和风险降低指南 》标准简介

  • 标准名称:低压电气设备安全风险评估和风险降低指南
  • 标准号:GB/T 34924-2024
    中国标准分类号:K09
  • 发布日期:2024-04-25
    国际标准分类号:29.020
  • 实施日期:2024-11-01
    技术归口:全国电气安全标准化技术委员会
  • 代替标准:代替GB/T 34924-2017
    主管部门:国家标准委
  • 标准分类:电气工程电气工程综合
  • 内容简介:

    国家标准《低压电气设备安全风险评估和风险降低指南》由TC25(全国电气安全标准化技术委员会)归口,主管部门为国家标准委。

    本文件基于ISO/IEC Guide 51提供了实现低压电气设备安全的指导。这些指导包括风险评估,集合了低压电气设备相关的设计、使用、事件、事故及伤害的知识和经验,用于评估设备生命周期相关阶段风险(见第6章),以及执行降低风险措施的基本原则。各技术委员会宜在适当情况下采用本文件。
    本文件在实施风险评估方面给出了ISO/IEC Guide 50、ISO/IEC Guide 51和ISO/IEC Guide 71的附加指导信息。确立了危险识别、风险预估和风险评价(包括风险比较)和必要风险降低的程序。本文件涉及的伤害包括对人员、财产或牲畜的潜在伤害。各技术委员会不必使用本文件的结构。
    本文件还包括涉及充分的设备安全使用信息的设备文件要求。

《 SJ/T 11743.4.4-2019 频率控制与选择用压电和介电器件 术语 第4-4部分:材料 声表面波器件用材料 》标准简介

  • 标准名称:频率控制与选择用压电和介电器件 术语 第4-4部分:材料 声表面波器件用材料
  • 标准号:SJ/T 11743.4.4-2019
    中国标准分类号:L21
  • 发布日期:2019-11-11
    国际标准分类号:31.140
  • 实施日期:2020-04-01
    技术归口:全国频率控制和选择用压电器件标准化技术委员会(SAC/TC182)
  • 代替标准:
    主管部门:
  • 标准分类:电子学SJ 电子
  • 内容简介:

    SJ/T11743的本部分规定了最新的声表面波器件用单晶晶片的术语和定义。

《 SJ/T 11743.1-2019 频率控制与选择用压电和介电器件 术语 第1部分:压电和介电谐振器 》标准简介

  • 标准名称:频率控制与选择用压电和介电器件 术语 第1部分:压电和介电谐振器
  • 标准号:SJ/T 11743.1-2019
    中国标准分类号:L21
  • 发布日期:2019-11-11
    国际标准分类号:31.140
  • 实施日期:2020-04-01
    技术归口:全国频率控制和选择用压电器件标准化技术委员会(SAC/TC182)
  • 代替标准:
    主管部门:
  • 标准分类:电子学SJ 电子
  • 内容简介:

    SJ/T11743的本部分规定了最新的频率控制和选择用压电和介电谐振器的术语和定义。

《 SJ/T 11743.2-2019 频率控制与选择用压电和介电器件 术语 第2部分:压电和介电滤波器 》标准简介

  • 标准名称:频率控制与选择用压电和介电器件 术语 第2部分:压电和介电滤波器
  • 标准号:SJ/T 11743.2-2019
    中国标准分类号:L21
  • 发布日期:2019-11-11
    国际标准分类号:31.140
  • 实施日期:2020-04-01
    技术归口:全国频率控制和选择用压电器件标准化技术委员会(SAC/TC182)
  • 代替标准:
    主管部门:
  • 标准分类:电子学SJ 电子
  • 内容简介:

    SJ/T11743的本部分规定了最新的频率控制和选择用压电和介电滤波器的术语和定义。

《 SJ/T 11743.3-2019 频率控制与选择用压电和介电器件 术语 第3部分:压电和介电振荡器 》标准简介

  • 标准名称:频率控制与选择用压电和介电器件 术语 第3部分:压电和介电振荡器
  • 标准号:SJ/T 11743.3-2019
    中国标准分类号:L21
  • 发布日期:2019-11-11
    国际标准分类号:31.140
  • 实施日期:2020-04-01
    技术归口:全国频率控制和选择用压电器件标准化技术委员会(SAC/TC182)
  • 代替标准:
    主管部门:
  • 标准分类:电子学SJ 电子
  • 内容简介:

    SJ/T11743的本部分规定了最新技术水平的频率控制和选择用压电和介电振荡器的术语和定义。

《 SJ/T 11743.4.1-2019 频率控制与选择用压电和介电器件 术语 第4-1部分:压电材料 人造石英晶体 》标准简介

  • 标准名称:频率控制与选择用压电和介电器件 术语 第4-1部分:压电材料 人造石英晶体
  • 标准号:SJ/T 11743.4.1-2019
    中国标准分类号:L21
  • 发布日期:2019-11-11
    国际标准分类号:31.140
  • 实施日期:2020-04-01
    技术归口:全国频率控制和选择用压电器件标准化技术委员会(SAC/TC182)
  • 代替标准:
    主管部门:
  • 标准分类:电子学SJ 电子
  • 内容简介:

    SJ/T11743.1的本部分规定了最新的用于制造频率控制和选择压电元件人造石英晶体的术语和定义。

《 SJ/T 11743.4.2-2019 频率控制与选择用压电和介电器件 术语 第4-2部分:压电和介电材料 压电陶瓷 》标准简介

  • 标准名称:频率控制与选择用压电和介电器件 术语 第4-2部分:压电和介电材料 压电陶瓷
  • 标准号:SJ/T 11743.4.2-2019
    中国标准分类号:L21
  • 发布日期:2019-11-11
    国际标准分类号:31.140
  • 实施日期:2020-04-01
    技术归口:全国频率控制和选择用压电器件标准化技术委员会(SAC/TC182)
  • 代替标准:
    主管部门:
  • 标准分类:电子学SJ 电子
  • 内容简介:

    SJ/T11743的本部分规定了最新频率控制和选择用压电陶瓷材料的术语和定义。

《 SJ/T 11743.4.3-2019 频率控制与选择用压电和介电器件 术语 第4.3部分:材料 介电器件用材料 》标准简介

  • 标准名称:频率控制与选择用压电和介电器件 术语 第4.3部分:材料 介电器件用材料
  • 标准号:SJ/T 11743.4.3-2019
    中国标准分类号:L21
  • 发布日期:2019-11-11
    国际标准分类号:31.140
  • 实施日期:2020-04-01
    技术归口:全国频率控制和选择用压电器件标准化技术委员会(SAC/TC182)
  • 代替标准:
    主管部门:
  • 标准分类:电子学SJ 电子
  • 内容简介:

    SJ/T11743的本部分规定了最新波导型介电谐振器和器件用材料的术语和定义。

《 SJ 21102-2016 氮化铝压电薄膜通用规范 》标准简介

  • 标准名称:氮化铝压电薄膜通用规范
  • 标准号:SJ 21102-2016
    中国标准分类号:L21
  • 发布日期:2016-01-19
    国际标准分类号:31.140
  • 实施日期:2016-03-01
    技术归口:工业和信息化部电子第四研究院
  • 代替标准:
    主管部门:
  • 标准分类:电子学SJ 电子
  • 内容简介:

    本规范规定了氮化铝(AlN)压电薄膜(以下简称压电薄膜)的通用要求、质量保证规定和交货准备等。本规范适用于层状氮化铝压电薄膜复合材料。

《 SJ 20717A-2018 氧化锌压电薄膜规范 》标准简介

  • 标准名称:氧化锌压电薄膜规范
  • 标准号:SJ 20717A-2018
    中国标准分类号:L21
  • 发布日期:2018-12-29
    国际标准分类号:31.140
  • 实施日期:2019-03-01
    技术归口:工业和信息化部电子第四研究院
  • 代替标准:代替SJ 20717-1998
    主管部门:
  • 标准分类:电子学SJ 电子
  • 内容简介:

    本规范规定了氧化锌(ZnO)压电薄膜(以下简称压电薄膜)的要求、质量保证规定和交货准备等。本规范适用于军用声体波微波延迟线(BAWDL)、声表面波(SAW)滤波器、声光偏转器及薄膜声体波谐振器(FBAR)用层状氧化锌压电薄膜复合材料。

《 JB/T 12486-2015 低压电器用复铜钢片(带) 》标准简介

  • 标准名称:低压电器用复铜钢片(带)
  • 标准号:JB/T 12486-2015
    中国标准分类号:K14
  • 发布日期:2015-07-14
    国际标准分类号:29.120
  • 实施日期:2016-01-01
    技术归口:全国电工合金标准化技术委员会(SAC/TC228)
  • 代替标准:
    主管部门:
  • 标准分类:电气工程JB 机械
  • 内容简介:

    本标准规定了复铜钢片(带)的术语和定义、产品分类与型号、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存和质量证明书。本标准适用于低压电器使用的以低碳钢为基材、铜为复合层材料的复铜钢片(带)[以下简称复合片(带)]。

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结语

压电效应的检测是科学研究和工业应用中不可或缺的一环。通过精确的检测方法和合适的检测仪器,可以准确评估压电材料的性能,从而优化其在各类传感器、执行器、能源采集等领域的应用。随着科技的不断发展,压电材料的检测技术也在持续进步,未来将为更多的高新技术领域带来革新性的贡献。

压电效应检测:如何科学精准地测量压电材料的性能?

检测资质(部分)

荣誉 荣誉 荣誉 荣誉

检测实验室(部分)

检测实验室 检测实验室 检测实验室

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合作客户(部分)

客户 客户 客户 客户 客户

检测报告作用

1、可以帮助生产商识别产品的潜在问题或缺陷,并及时改进生产工艺,保障产品的品质和安全性。

2、可以为生产商提供科学的数据,证明其产品符合国际、国家和地区相关标准和规定,从而增强产品的市场竞争力。

3、可以评估产品的质量和安全性,确保产品能够达到预期效果,同时减少潜在的健康和安全风险。

4、可以帮助生产商构建品牌形象,提高品牌信誉度,并促进产品的销售和市场推广。

5、可以确定性能和特性以及元素,例如力学性能、化学性质、物理性能、热学性能等,从而为产品设计、制造和使用提供参考。

6、可以评估产品是否含有有毒有害成分,以及是否符合环保要求,从而保障产品的安全性。

检测流程

1、中析研究所接受客户委托,为客户提供检测服务

2、客户可选择寄送样品或由我们的工程师进行采样,以确保样品的准确性和可靠性。

3、我们的工程师会对样品进行初步评估,并提供报价,以便客户了解检测成本。

4、双方将就检测项目进行详细沟通,并签署保密协议,以保证客户信息的保密性。在此基础上,我们将进行测试试验.

5、在检测过程中,我们将与客户进行密切沟通,以便随时调整测试方案,确保测试进度。

6、试验测试通常在7-15个工作日内完成,具体时间根据样品的类型和数量而定。

7、出具检测样品报告,以便客户了解测试结果和检测数据,为客户提供有力的支持和帮助。

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