3.1压电效应及压电材料 ◆ 压电材料的主要特性参数有： (1)压电常数：压电常数是衡量材料压电效应强弱 的参数，它直接关系到压电输出的灵敏度。 (2)弹性常数：压电材料的弹性常数、刚度决定着 压电器件的固有频率和动态特性。 (3)介电常数：对于一定形状、尺寸的压电元件， 其固有电容与介电常数有关；而固有电容又影响着 压电传感器的频率下限。 (4)机械耦合系数：在压电效应中，其值等于转换
3.1 压电效应及压电材料 压电材料的主要特性参数有： （1） 压电常数：压电常数是衡量材料压电效应强弱 （2） 弹性常数：压电材料的弹性常数、 刚度决定着 压电器件的固有频率和动态特性。 （3） 介电常数：对于一定形状、尺寸的压电元件， 其固有电容与介电常数有关；而固有电容又影响着 压电传感器的频率下限。 (4） 机械耦合系数：在压电效应中，其值等于转换
31压电效应及压电材料 输出能量（如电能)与输入的能量 （如机械能) 之比的平方根；它是衡量压电材料机电能量转 换效率的一个重要参数。 (5)电阻压电材料的绝缘电阻：将减少电荷泄 漏，从而改善压电传感器的低频特性。 (6)居里点：压电材料开始丧失压电特性的温 度称为居里点
输出能量（如电能）与输入的能量（如机械能） 之比的平方根； 它是衡量压电材料机电能量转 换效率的一个重要参数。 （5）电阻压电材料的绝缘电阻：将减少电荷泄 漏，从而改善压电传感器的低频特性。 （6） 居里点：压电材料开始丧失压电特性的温 度称为居里点。 3.1 压电效应及压电材料
3.1压电效应及压电材料 3.1.1石英晶体 ◆石英晶体化学式为SiO2（二氧化硅)，是单晶体结构 ◆它的转换效率和转换精度高、线性范围宽、重复性好、 固有频率高、动态特性好、工作温度高达550℃（压 电系数不随温度而改变)、工作湿度高达100%、稳 定性好。 2 (a) (b) (c) 图3-2石英晶体
3.1 压电效应及压电材料 3.1.1 石英晶体 石英晶体化学式为SiO2（二氧化硅），是单晶体结构 它的转换效率和转换精度高、线性范围宽、重复性好、 固有频率高、动态特性好、工作温度高达550℃（压 电系数不随温度而改变）、工作湿度高达100%、稳 定性好。 （a） （b） （c） 图3-2 石英晶体
3,1压电效应及压电材料 图3-2（a)表示了天然结构的石英晶体外形。它 是一个正六面体。石英晶体各个方向的特性是 不同的。 ◆其中纵向轴z称为光轴， 经过六面体棱线并垂直 于光轴的x轴称为电轴，与x和z轴同时垂直的轴y 称为机械轴。 通常把沿电轴☒方向的力作用下产生电荷的压电 效应称为“纵向压电效应”，而把沿机械y方向 的作用下产生电荷的压电效应称为“横向压电 效应”。而沿光轴z方向受力时不产生压电效应
3.1 压电效应及压电材料 图3-2（a）表示了天然结构的石英晶体外形。它 是一个正六面体。石英晶体各个方向的特性是 不同的。 其中纵向轴z称为光轴，经过六面体棱线并垂直 于光轴的x轴称为电轴，与x和z轴同时垂直的轴y 称为机械轴。 通常把沿电轴x方向的力作用下产生电荷的压电 效应称为“纵向压电效应”，而把沿机械y方向 的作用下产生电荷的压电效应称为“横向压电 效应”。而沿光轴z方向受力时不产生压电效应