基于动态力直接测量的压电应变常数测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及声学计量测试领域，尤其涉及一种基于动态力直接测量的压电应变常数测量装置。
【背景技术】
[0002]压电材料的压电应变常数是衡量其能量转换效率的重要指标，目前的测量方法分为动态谐振法、准静态法、基于逆压电效应的激光测量法等。动态谐振法对于样品的尺寸具有严格的限制，通过样品的电学谐振得到其参数，计算过程较为复杂，基于逆压电效应的激光测量装置建立成本较高。准静态法易于实现，通过准静态力加载在待测样品上，根据其加载的准静态力值大小和输出的电荷大小得到其压电应变常数。
[0003]现有技术中，专利号为97231420.2，实用新型名称为准静态法纵向压电应变常数测量仪的专利文献，采用内置参考压电材料，根据参考材料与待测材料输出电荷之比得到待测压电材料的压电应变常数。而参考压电材料的压电应变常数是采用动态谐振法获得，实际上动态谐振法获得的往往是几十千赫兹频率下的压电应变常数，而准静态法的频率通常为10Hz左右，不同的材料其压电应变常数具有不同的频率特性。因此，如何解决准静态法测量压电应变常数中的参考压电材料在低频的压电常数无法直接溯源的问题是业内的又一难题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本实用新型而学习。
[0005]为克服现有技术的问题，本实用新型提供一种基于动态力直接测量的压电应变常数测量装置，采用动态力传感器直接测量加载在待测压电材料两端的准静态力大小，绕开参考压电材料的问题，从而实现压电应变常数准静态法测量的直接溯源。
[0006]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下:
[0007]根据本实用新型的一个方面，提供一种基于动态力直接测量的压电应变常数测量装置，其特征在于，包括:样品加载头，用于加载待测压电材料；静载荷测量单元，位于该样品加载头的上方，并与该样品加载头相连；动态力驱动源，位于该样品加载头的下方；动态力传感器，位于该样品加载头与该动态力驱动源之间，且其一端与该样品加载头相连，另一端与该动态力驱动源相连；双通道电荷放大器，与该动态力传感器相连，该双通道电荷放大器还用于与该待测压电材料相连；数据采集器，与该双通道电荷放大器相连。
[0008]根据本实用新型的一个实施例，还包括驱动信号源，与该动态力驱动源相连。
[0009]根据本实用新型的一个实施例，该动态力驱动源为电磁激振器。
[0010]根据本实用新型的一个实施例，该样品加载头包括上加载头与下加载头，该上加载头通过第一连杆与该静载荷测量单元相连，该下加载头通过第二连杆与该动态力传感器相连。
[0011]根据本实用新型的一个实施例，该样品加载头、静载荷测量单元、动态力驱动源、动态力传感器在竖直方向上处于同一个轴线。
[0012]根据本实用新型的一个实施例，还包括支座，由底座、与该底座平行的顶部以及用于连接该底座与顶部的连杆；该底座用于放置该动态力驱动源，该顶部用于与该静载荷测量单元相连。
[0013]根据本实用新型的一个实施例，该连杆上设有调节手柄，用于改变该底座与顶部之间的距离，调节该待测压电材料上的静载荷力。
[0014]本实用新型采用电磁激振器作为动态力驱动源，采用动态力传感器直接测量动态力的大小，根据待测压电材料输出的电荷大小，计算得到压电材料的压电应变常数。此种装置及其方法避开了参考压电材料的使用，使得准静态法测量压电应变常数的测量能够直接溯源至动态力和电荷测量。
[0015]通过阅读说明书，本领域普通技术人员将更好地了解这些技术方案的特征和内容。
【附图说明】
[0016]下面通过参考附图并结合实例具体地描述本实用新型，本实用新型的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本实用新型的解释说明，而不构成对本实用新型的任何意义上的限制，在附图中:
[0017]图1为本实用新型实施例的基于动态力直接测量的压电应变常数测量装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]如图1所示，本实用新型提供一种基于动态力直接测量的压电应变常数测量装置，其特征在于，包括:样品加载头3，用于加载待测压电材料4 ;静载荷测量单元1，位于样品加载头3的上方，并与样品加载头3相连，用于测量待测压电材料上的静载荷力；动态力驱动源10，位于样品加载头3的下方，用于为待测压电材料提供动态力；动态力传感器8，位于样品加载头3与动态力驱动源10之间，且其一端与样品加载头3相连，另一端与动态力驱动源10相连，用于直接测量加载在待测压电材料两端的准静态力大小；双通道电荷放大器5，与动态力传感器8相连，双通道电荷放大器还用于与待测压电材料相连；数据采集器6，与双通道电荷放大器5相连，用于测量其电荷输出。如此动态力传感器8和待测压电材料4输出的电荷可以经过电荷放大器5将电荷转换成电压输出，由数据采集器6进行采集。
[0019]样品加载头3包括上加载头与下加载头，待测压电材料被放置与上加载头与下加载头之间；其中上加载头通过第一连杆2与静载荷测量单元I相连，下加载头通过第二连杆7与动态力传感器8相连；而动态力传感器8与动态力驱动源10之间则通过第三连杆9相连。上述样品加载头3、静载荷测量单元1、动态力驱动源10、动态力传感器8以及待测压电材料4在竖直方向上处于同一个轴线，即各自的中