Для анализа свойств пьезоэлектрических кристаллов широко применяется измерение их параметров с использованием анализатора импеданса или RLC-метра. Эти устройства позволяют установить такие важные характеристики, как резонансные частоты, импедансные параметры и коэффициенты электромеханической связи. Одним из таких решений является анализатор импеданса Techmize TH2851, который обеспечивает высокоточное измерение свойств пьезоэлектриков в широком частотном диапазоне. Он оснащён функцией сканирования импеданса и возможностью построения детализированных резонансных кривых. Благодаря высокой точности, надёжности и разнообразным специализированным аксессуарам, модель TH2851 оптимально подходит как для лабораторных исследований, так и для производственного применения.
С помощью анализатора импеданса можно построить график зависимости сопротивления пьезоэлектрического образца от частоты.
На таком графике резонанс определяется точкой наименьшего сопротивления, а антирезонанс — точкой наибольшего. Коэффициент электромеханической связи k определяется на основе резонансной (fr) и антирезонансной (fa) частот следующим образом:
k² = (fa² - fr²) / fa²
Также для анализа параметров пьезоэлектрических кристаллов применяются RLC-измерители, способные определять индуктивность (L), ёмкость (C) и сопротивление (R). Современные цифровые модели, такие как TH2836 и TH2840, обеспечивают измерения как первичных параметров (L, C, R, Z), так и вторичных (X, D, Q, Θ, ESR) в широком диапазоне частот с высокой степенью точности.
Пример интерфейса RLC-метра TH2840
В современных методиках измерения импеданса пьезоэлектриков применяются точные частотные сканирования, а также использование эквивалентных электрических схем. В процессе измерений важно учитывать такие факторы, как температурные условия, влияние нагрузки и эффекты затухания. Для получения точных характеристик часто используются фазочувствительные методы, позволяющие определять как амплитудные, так и фазовые характеристики сигнала. Популярностью пользуется и подход моделирования на основе эквивалентной схемы Баттерворта, включающей активное сопротивление, ёмкость и индуктивность, что позволяет более точно предсказать поведение материала при различных условиях эксплуатации.
Корректное проведение измерений требует соблюдения ряда условий: контроль температуры, правильная фиксация образца для предотвращения внутренних напряжений, способных исказить результаты. Эти параметры критичны для оптимизации и разработки устройств на основе пьезоэлектрических материалов, включая преобразователи, сенсоры и резонаторы.
Основные параметры анализатора импеданса серии Techmize TH2851:
- Частотный диапазон: от 10 Гц до 130 МГц — подходит для анализа самых разных типов пьезоэлектрических компонентов;
- Высокоточные измерения: минимальная погрешность при определении импеданса, индуктивности и ёмкости;
- Расширенные настройки: множество режимов измерения, включая автоматическое сканирование частотного диапазона;
- Цветной дисплей: визуализация импедансных графиков в реальном времени;
- Подключение: наличие интерфейсов USB, GPIB и LAN для интеграции в автоматизированные стенды;
- Эргономичный корпус: удобство использования в лабораториях и на производстве.
Анализатор TH2851-130 доступен для ознакомительного тестирования, для записи на демонстрацию, а также по любым интересующим вопросам обращайтесь к нам на сайт https://techmize.spegroup.ru или пишите на почту: techmize@spegroup.ru