Способ измерения механической добротности пьезокерамических материалов

 

on ислние

Союз Советских

Социалистических

Республик

<и 924

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. санд-ву(22)»« «o 1О. 04.80 (21) 2907883/18-21 с присоеаиненнем заявки М (23) Приоритет „ (51)М. Кл.

G О1 R 29/22

Гоеудврстванный квинтет

СССР ао делам иэаервтенкЯ и открытка (53) УДК 621.372. .412(088.8) Опубликовано 30 04 82 Бюллетень кй 16

Дата опубликования описания 30, 04.82

f

B.H.3èí÷åíêî, А.В.Межерицкий, M.Â.Ñåðãôåâà . B,A.Kîòîâ и И.А.Гринев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

« !

Р (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ

ДОБРОТНОСТИ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к радиофиэи ческим измерениям и может быть использовано для измерения электрофизичес= ких параметров, в частности механической добротности (Ом), пьезокерамических материалов.

Известен метод измерения электрических параметров пьеэореэонаторов согласно которому параметры определяют s момент равенства нулю реактивной составляющей проводимости резонатора, а значение частоты в этот момент соответствует резонансу $1) .

Недостатком укаэанного метода является ограниченный диапазон измерения параметров пьезокерамического резонатора и низкая точность измерения, Наиболее близким к предлагаемому является метод измерения добротности, согласно которому на исследуемый пьезокерамический элемент подают электрический сигнал с частотой, которую изменяют в окрестности резо1нансной для пьезокерамического элемента частоты, измеряют частоты Гри на которых достигает максимума и минимума модуль тока через пьезокерамический элемент, добротность рассчитывают по формуле

Фу:1О и 238 р .С;Г (Я- Я) где Rp >- сойротйвленйе пьезорезонатора на резонансной частоте 1

С - емкость пьезорезонатора на

О резонаноной частоте (2) .

Недостатком известного способа является необходимость в измерении четырех величин, по которым вычисляется добротность, а также низкая точность измерения °

Цель изобретения - уменьшение времени измерения и повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в сгюсобе измерения мехаформула изобретения

3 92 нической добротности пьезокерамичес ких материалов, заключающемся в подаче электрического сигнала на пьезокерамический элемент, изготовленный из исследуемого пьезокерамического материала, и измерении частоты сигнала, являющегося реакцией пьезокерамического элемента на подаваемый сигнал, из электрического сигнала, являющегося реакцией пьезокерамического элемента на подаваемый сигнал, выделяют его мнимую составляющую, изменяют частоту подаваемого сигнала до получения экстремальных значений мнимой составляющей и по частотам, соответствующим экстремальным зйачениям мнимой составляю" щей сигнала, определяют добротность.

На чертеже приведена функциональная электрическая схема устройства, поясняющая способ измерения.

° Устройство содержит генератор 1 сигналов, пьезокерамический элемент

2, резистор (R) 3, фазовращатель 4, частотомер 5, синхронный детектор б, вольтметр 7.

Устройство работает следующим образом.

Электрический сигнал синусоидальной формы подается с выхода генератора 1 сигналов на пьезокерамический элемент 2. Сигнал с резистора 3 поступает на один вход синхронного детектора 6. Одновременно сигнал с генератора 1 сигналов через фазовращатель 4 поступает на другой вход синхронного детектора 6. Выходное напряжение синхронного детектора б регистрируется вольтметром 7. С помощью фазовращателя 4 устанавливается такой режим работы синхронного детектора 6, что на его выходе наблюдается с помощью вольтметра 7 сигнал, амплитуда которого пропорциональна действительной или мнимой

4628

4 составляющей тока через пьезокерами-, ческий элемент 2. Определяют частоты

f и f, соответствующие экстремумам мн мой составляющей тока или половинному уровню действительной составляющей тока через пьезокерамический элемент 2 °

Механическая добротность О,„,определяется по формуле

1О Г д У

f +f О. где fy=-----. д f=f -f .

Ф

Способ измерения механической добротности пьезокерамических материалов, заключающийся в подаче электрического сигнала на пьезокерамический элемент, изготовленный из исследуемого пьезокерамического материала, и измерении частоты сигнала, являющегося реакцией пьезокерамического элемента на подаваемый сигнал, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени измерения и повышения точности измерения, из электрического сигнала, являющегося реакцией пье зокерамического элемента на подаваемый сигнал, выделяют его мнимую составляющую, изменяют частоту подаваемого сигнала до получения экстремальных значений мнимой составляющей и по частотам, соответствующим экст-. ремальным значениям мнимой составляющей сигнала, определяют добротность.

Источники информации, о принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 388235, кл. 6 01 и 29/22. 1971.

2. Глозман И.А. Пьезокерамика.

Ч., 1967, с.245-248.

924628

Составитель Л.Сотникова

Техред. I. Кастелевич Корректор "Л1выдкая

Редактор В.Петрав

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4

Заказ 2810/63 Тираж 719

8НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раувская наб., д.4/5