描述：ZJ-6型压电测试仪（准静态d33/d31(+d15)测量仪）是为测量压电材料的d33常数而设计的专用仪器，它可用来测量具有大压电常数的压电陶瓷，小压电常数的压电单晶及压电高分子材料。此外，也可测量任意取向压电单晶以及某些压电器件的等效压电d33/d15常数，仪器测量范围宽，分辨率细，可靠性高，操作简单，对试样大小及形状无特殊要求，圆片、圆环、圆管、方块、长条、柱形及半球壳等均可测量，测量结果和

薄膜+块体+粉末+夹具精密压电系数D33测试仪

ZJ-6型压电测试仪（准静态d33/d31(+d15)测量仪）

目前我们国家对材料测试越来越重视，很多单位及科研院校对产品甄别出现很大问题，但是真正测试材料需要选择一款精准可靠的测试产品，这样对自己的测试成果及研究会带来很大的作用,对我们的生产带来极大的指导性作用。

关键词:压电,陶瓷材料,高分子         

一、产品介绍：

    ZJ-6型压电测试仪（准静态d33/d31(+d15)测量仪）是为测量压电材料的d₃₃常数而设计的专用仪器，它可用来测量具有大压电常数的压电陶瓷，小压电常数的压电单晶及压电高分子材料。此外，也可测量任意取向压电单晶以及某些压电器件的等效压电d₃₃/d₁₅常数，仪器测量范围宽，分辨率细，可靠性高，操作简单，对试样大小及形状无特殊要求，圆片、圆环、圆管、方块、长条、柱形及半球壳等均可测量，测量结果和极性在三位半数字面板表上直接显示。

ZJ-6型压电测试仪（准静态d33/d31(+d15)测量仪）的d₃₃测量上限被扩大到8000pC/N，不仅可用来测量普通的压电陶瓷材料，还可用来测量具有大压电常数的新型压电单晶的d₃₃常数，如PZN-PT91/9压电单晶(d₃₃可达3000pC/N左右或更高)

ZJ-6型压电测试仪（准静态d33/d31(+d15)测量仪）带有测量d₃₁压电常数的配件，利用它可以测量径向极化园管和长方棒形压电元件的横向压电常数d₃₁。

    ZJ-6型压电测试仪（准静态d33/d31(+d15)测量仪）如配合切向加力适配器（选配件）还可以测量压电元件的切向压电常数d₁₅ (d₁₅测量的量程、准确度和分辩率同d₃₃)。

本仪器是从事压电材料及压电元件生产、应用与研究部门的仪器。

二、主要应用领域：无损检测超声检测，医疗超声检测，航空航天，石油天然器，汽车物联网，，工业，消费者程序等。

二、产品主要功能：

测量压电材料的d₃₁常数

测量具有大压电常数的压电陶瓷

测量小压电常数的压电单晶及压电高分子材料   

测量任意取向压电单晶以及某些压电器件的等效压电d’₃₃常数

测量压电元件的切向压电常数d₁₅

三、主要技术指标:

d33/d15：量程:×1 档:20 至 8000pC/N；×0.1档:2至200pC/N

×1档:±2%±1至3 (pC/N)，当d33 在200至8000pC/N

×0.1 档: =±2%±1至3 (0.1pC/N)，当d33 在20至200pC/N

±5%±1至3 (0.1pC/N)，当 d₃₃ 在2至20pC/N

计量标定标准样尺寸：18mm*0.8mm，老化时间：2-3年（评判压电测试仪准确性能的重要依据之一）

提供压电薄膜标准片：20*20MM

电压保护：放电保护功能  

D31块体夹具，D15块体夹具，D15圆管夹具，D31块体夹具，薄膜拉伸夹具（新增功能）,共面电极功能（新增）

±5%±1个数字，当d33在10到200pC/N；
×0.1挡：±2%±1个数字，(当d33在10到200pC/N)
±5%±1个数字，当d33在10到20pC/N。
分辨率： ×1挡：1 pC/N；    ×0.1挡：0.1 pC/N。

频率：110HZ

交变力：0.25N
尺寸：施力装置：Φ110×140mm；仪器本体：240×200×80mm。
重量：施力装置：约4公斤；   
仪器本体：2公斤。
电源：220伏，50赫，20瓦。

压电陶瓷因其可实现机械能与电能之间的双向转换，被广泛应用于能量采集器、换能器、机器人等领域。随着3D打印等增材制造技术的发展，传统加工难以实现的复杂几何结构逐步成为可能。本文综述了压电陶瓷器件中几何形状对能量转换性能的影响，涵盖多层结构、弯曲器、螺旋体、壳体、拓扑优化结构及超材料等多种典型设计。为新型压电器件的设计与制造提供参考。

压电陶瓷简介

压电效应是机械能和电能的耦合，压电材料在众多关键技术中发挥着重要作用。其正向压电效应广泛应用于各类传感器、超声设备和能量采集器中；而逆向压电效应则常用于高精度驱动器及高功率超声系统。目前，压电陶瓷市场估值约为20亿美元，主要由含铅陶瓷（如PZT）主导。与单晶材料相比，陶瓷具有更高的可加工性，能够较容易地制备成多种复杂形状，因此成为压电材料研究与应用的核心方向。

压电设备架构图

压电陶瓷形状的设计

虽然压电陶瓷长期以来一直以传统设计的形式使用，例如圆盘、平板、环和管，但制造方法的进步使得具有复杂形状以及电极和极化网络的非传统压电陶瓷成为可能。

压电元件的形状会影响其振动模式，进而影响机电耦合因子的解析表达式，如下图。长宽比与标准要求不同的压电元件将产生多种振动模式的重叠响应。这使得在表征材料参数时阻抗谱的解释变得复杂，并且需要进行额外的数据分析，尤其是当这些元件用作设备中的传感器时。

几种谐振模式的机电耦合系数，其中 t 为厚度，d 为直径，L 为其他尺寸，P 为极化方向

压电元件的几何形状会显著影响其耦合系数类型与大小。例如，相比板状或柱状结构，薄圆盘在相同方向上的耦合系数较低。形状由圆盘向柱或棒的转变能够增强纵向响应。长宽比的变化也会对测得的电荷系数（如 d₃₃）产生影响。实验中测得的“有效"d₃₃值可能与材料固有的d₃₃不同。例如，Barzegar 等发现 PZT 薄圆盘的 d₃₃值普遍降低约 30%。Stewart 等进一步发现，薄圆盘中的厚度效应使得软 PZT 的 d₃₃值降低，而硬 PZT 的值则升高。

此外，形状相关的另一个关键因素是曲率。弯曲结构中，由 d₃₃ 分量引起的位移在边缘处更显著，并且压电正应力所产生的弯矩在曲面结构中明显大于直线结构，从而进一步增强了压电响应。