Cтраница 1
![]() |
Основные срезы пластинок кристалла кварца. [1] |
Пьезоэлектрические коэффициенты, таким образом, являются тензорами третьего ранга. [2]
Пьезоэлектрические коэффициенты ditk ( являются компонентами тензора третьего ранга, причем по индексам k, l они симметричны. В дальнейшем мы рассмотрим также обратный пьезоэлектрический эффект, состоящий в том, что внешнее электрическое поле вызывает деформацию кристалла вследствие возникающих под его действием механических натяжений. Однако сначала вспомним некоторые сведения, относящиеся к описанию деформаций в механике сплошной среды. [3]
Рць - пьезоэлектрические коэффициенты ( пьезомодули), составляющие тензор. [4]
В табл. 12 приведены пьезоэлектрические коэффициенты и другие важнейшие коэффициенты для наиболее употребительных срезов кристаллов, используемых в пьезоэлектрических датчиках. Ориентировка кристалликов достигается тем, что пластинки титаната бария помещают на несколько часов в электрическое поле напряженностью 7 5 - 8 кв / см. Из указанных в табл. 12 материалов в измерительной аппаратуре наиболее часто применяют кварц и сегнетову соль. Кварц имеет высокую механическую прочность, электрическое сопротивление и независимость пьезоэлектрических свойств от температуры до нескольких сот градусов. Сегнетова соль характеризуется наибольшими значениями пьезоэлектрических коэффициентов, но довольно хрупка и весьма гигроскопична. Зависимость характеристики сегнетовой еоли от температуры ограничивает ее применение областью измерения быстропеременных сил при комнатной температуре и малой влажности. Свойства титаната бария, который в последнее время широко применяется, слабо зависят от температуры и влажности. Он имеет весьма большие пьезоэлектрические коэффициенты, но значительно уступает кварцу по механической прочности и электрическому сопротивлению. Пьезоэлектрические датчики могут работать в относительно широком диапазоне частот. [5]
Пьезоэлектрические свойства характеризуются двумя пьезоэлектрическими коэффициентами. [6]
К / мм ГПа - пьезоэлектрический коэффициент кварца, Re - эффективное сопротивление нагрузки, Л - площадь измерительного электрода, Cj 5 7211 км / с - скорость упругой волны в кварце данной ориентации, XQ - толщина датчика, pft) - давление на контактной поверхности. [7]
Влияние симметрии на форму тензора пьезоэлектрических коэффициентов может быть учтено и - шсто аналитически путем определения ограничений, накладываемых симметрией на тензор коэффициентов ( IV. После такого преобразования может оказаться: 1) коэффициент равен самому себе ( df d); 2) коэффициент, равный самому себе по абсолютной величине, имеет знак, противоположный тому, который он имел до преобразования ( d - d); 3) коэффициент равен некоторой алгебраической комбинации других исходных коэффициентов. Ограничения на форму тензора в этих трех случаях будут означать следующее: а) коэффициент не противоречит симметрии кристалла и остается в тензоре на своем месте; б) равенство согласуется с симметрией кристалла лишь при d 0; в) коэффициент рассматривается именно в виде некоторой комбинации коэффициентов. [8]
Как уже говорилось в § 51, часть пьезоэлектрических коэффициентов может быть равна нулю, и их число тем больше, чем выше симметрия кристалла. [9]
Во втором случае упругие свойства доменов одинаковы, но они различаются знаками пьезоэлектрических коэффициентов. [10]
![]() |
Зависимость пьезомодуля dsi композиции на основе ПВДФ от напряженности поля Еа и содержания наполнителя ( цирконата-титаната свинца. [11] |
Как видно, наибольшей чувствительностью по напряжению обладают композиции типа / / - их пьезоэлектрический коэффициент на порядок ( и более) выше, чем у самой сегнетокерамики, используют для наполнения. Кроме того, смеси данного типа легко поляризовать; все поляризующее напряжение, поданное на электроды, оказывается приложенным к сегнетокерамике, тогда как в других смесях оно в основном падает на полимерную прослойку, у которой е ниже, а удельное объемное сопротивление выше, чем у сегнетокерамики. [12]
Акустические волны, распространяющиеся через индуцированные ПДС в пьезоэлектрических сегнетоэлектриках, вследствие различия в знаках пьезоэлектрических коэффициентов в соседних доменах, так же как и при распространении через структуру ростовых доменов, будут испытывать отражение и преломление. Как показано в [198], коэффициенты отражения и преломления акустических волн, распространяющихся вдоль ПДС, можно определять с помощью модели взаимодействующих мод, во многом аналогичной ранее примененной для оптических волн. [13]
Более удобной для практических расчетов является матричная форма записи (7.14), использующая два индекса у пьезоэлектрических коэффициентов. [14]
Тензор r J - является тензором третьего ранга, целиком совпадающим ( по форме матрицы) с тензорами пьезоэлектрических коэффициентов. Величина г называется коэффициентом линейного электрооптического эффекта. [15]