压电材料在电场作用下会产生应变,这一特性被应用于驱动器、传感器、超声换能器、定位平台等领域。为评估材料的电-机耦合性能,需进行压电应变测试(也称电致应变测试),即在施加电场的同时,实时测量材料产生的微小形变量。
一、什么是压电应变测试?
压电应变测试通过在样品两端施加双极性或单极性电场,同步采集其轴向应变响应,获得应变(S)与电场(E)的关系曲线(S-E 曲线)。该曲线可反映材料的应变量(Sₘₐₓ)、滞后特性、线性度以及有效压电系数(d = Sₘₐₓ / Eₘₐₓ),是评价压电/铁电材料驱动性能的依据。
华测仪器压电应变测试系统
华测仪器(Huace)在其 Huace FE-3000 系列铁电分析仪中集成 PZM(Piezo Strain Measurement)测试模块,提供完整的压电应变测试解决方案。
二、主要技术特点:
1. 高分辨率位移检测
采用高灵敏度激光干涉,位移分辨率优于1pm,满足无铅压电陶瓷、单晶、薄膜等材料的微弱应变测量需求。
2. 集成化测试流程
PZM 模块与高压放大器、信号采集单元,输出电压范围±200V~50kV,并同步记录应变、电流、电压数据,无需外接设备。
3. 多模式测试支持
支持双极性、单极性、阶梯式电场加载;频率DC~2.5MHz、振幅、偏置等参数;兼容室温及高低温环境(选配温控夹具)。
4. 软件功能
配套测试软件可实时显示 S-E 曲线、P-E 回线,支持数据导出与批量处理。
5. 适配多种样品形式
提供标准块体、薄片、柱状样品夹具,也可根据用户需求定制特殊尺寸或电极结构的测试夹具。
三、应用领域
无铅压电陶瓷(KNN、BNT-BT)的性能表征;
铁电单晶(PMN-PT)的电致应变行为分析;
薄膜材料的微区应变测试(配合探针台);
高温/低温环境下压电材料稳定性评估。
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