МЕТОД «РЕЗОНАНС–АНТИРЕЗОНАНС» ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИКОВ 

Ангелина Евгеньевна Журина, магистрант, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40) gelya.zhurina@mail.ru
Никита Сергеевич Емельянов, магистрант, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40) emelianoff.nikita@gmail.com
Екатерина Анатольевна Печерская, доктор технических наук, доцент, заведующий кафедрой информационно-измерительной техники и метрологии, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40) pea1@list.ru
Андрей Владимирович Фимин, аспирант, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40) mr.l0tus@mail.ru

Актуальность и цели. Пьезоэлектрические материалы являются перспективными для применения в датчиках, для контроля динамических процессов в качестве первичных преобразователей информации измерительных и управляющих систем. Пьзомодуль позволяет формализовать взаимосвязи между диэлектрическими и упругими свойствами материала, что указывает на актуальность исследования методов его определения. Материалы и методы. Исследованы электрофизические параметры образцов материалов с пьезомягкой и пьезожесткой модой методом «резонанс–антирезонанс». Результаты. Выполнен анализ применимости метода «резонанс–антирезонанс» для образцов с пьезомягкой и пьезожесткой модой, при котором в образцах возбуждаются соответствующие образцу моды колебаний. По измеренным значениям характерных частот, а также емкости образцов рассчитаны величины всех упругих пьезоэлектрических и диэлектрических констант. Выводы. Подтверждена применимость метода «резонанс–антирезонанс» для определения электрофизических параметров пьезоэлектриков как у материалов с пьезомягкими модами, так и с пьезожесткими. Показано, что полный набор констант, полученный для образца одной формы, отличается от образца из того же материала, но другой формы. Это обусловлено флуктуацией свойств при переходе от пьезоэлемента одной геометрии к пьезоэлементу с другой геометрией из-за разного уровня их поляризации, разброса степени их структурной неоднородности.

Ключевые слова

пьезоэлектрик, метод «резонанс–антирезонанс», пьезоэлектрические константы, комплексная проводимость, частота

 Скачать статью в формате PDF

Для цитирования:

Для цитирования: Журина А. Е., Емельянов Н. С., Печерская Е. А., Фимин А. В. Метод «резонанс–антирезонанс» для определения электрофизических параметров пьезоэлектриков// Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. 2022. № 3. С. 76–82. doi:10.21685/2307-5538-2022-3-9