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压电换能器耗散因子的等效电路参数表示

传感技术学报 2006年第4期19卷 1074-1078页

作者：陈雨文玉梅李平郭浩重庆大学光电工程学院重庆400030 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400030 重庆大学研究生创新基地重庆400030

压电换能器的耗散因子是评估其性能的重要参数,但已有的测量方法实现困难。文中提出一种通过压电等效电路参数来获得压电材料的三种耗散因子(介电耗散因子、弹性耗散因子和压电耗散因子)的方法。通过首先建立引入复电弹常数后的压电等... 详细信息

压电换能器的耗散因子是评估其性能的重要参数,但已有的测量方法实现困难。文中提出一种通过压电等效电路参数来获得压电材料的三种耗散因子(介电耗散因子、弹性耗散因子和压电耗散因子)的方法。通过首先建立引入复电弹常数后的压电等效电路,推导了由复电弹常数的实部和虚部描述的等效电路参数。根据耗散因子的定义,推导了耗散因子同等效电路参数间的关系。通过测量等效电路参数得到了PZT压电陶瓷耗散因子的温度及应力响应特性曲线。

关键词：压电耗散因子等效电路参数复电弹常数温度应力

BaTiO3/LaAlO3铁电超晶格中耗散因子与性能的关系

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电子元件与材料 2008年第4期27卷 55-58页

作者：陈涛芦苇朱建国四川大学材料科学与工程学院中国工程物理研究院信息中心四川绵阳621900

用横场伊辛模型模拟计算了BaTiO3/LaAlO3铁电超晶格的铁电、介电性能,研究了BaTiO3/LaAlO3铁电超晶格中的耗散因子对极化、居里温度和介电常数的影响,发现随着耗散因子的增加,BTO/LAO超晶格的极化强度和居里温度下降。当耗散因子为2.66... 详细信息

用横场伊辛模型模拟计算了BaTiO3/LaAlO3铁电超晶格的铁电、介电性能,研究了BaTiO3/LaAlO3铁电超晶格中的耗散因子对极化、居里温度和介电常数的影响,发现随着耗散因子的增加,BTO/LAO超晶格的极化强度和居里温度下降。当耗散因子为2.66时,模拟计算值与实验结果相近。

关键词：无机非金属材料 BTO/LAO 铁电超晶格伊辛模型耗散因子

石英晶体微天平（QCM）耗散因子检测系统研究与实现

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石英晶体微天平（QCM）耗散因子检测系统研究与实现

作者：徐加涛南京理工大学

学位级别：硕士

石英晶体微天平(Quartz Crystal Microbalance,QCM)是以石英晶体表面敏感薄膜为敏感元件,以AT切型石英晶体为换能元件的谐振型质量传感器,该传感器的发展对生物、医学、环境科学等学科具有重要意义。QCM在不同流体中的耗散因子能够反映... 详细信息

石英晶体微天平(Quartz Crystal Microbalance,QCM)是以石英晶体表面敏感薄膜为敏感元件,以AT切型石英晶体为换能元件的谐振型质量传感器,该传感器的发展对生物、医学、环境科学等学科具有重要意义。QCM在不同流体中的耗散因子能够反映流体诸多的性质,QCM耗散因子检测正逐渐成为一种重要的研究手段。本文以QCM耗散因子检测作为主要研究目的,利用FPGA高速、能够并行操作的特点,提出了一种QCM耗散因子检测系统的设计方法。论文的主要研究工作包括:(1)针对QCM晶体工作时并联电容对相位的影响,设计了一种并联电容补偿电路,并在此基础上对电路进行调整,增强了晶体对电路的控制作用。(2)针对自激振荡电路的动态范围不足以及不能测量QCM晶体等效阻抗的缺陷,设计了一种自动增益控制自激振荡放大电路,并运用了三阶巴特沃斯低通滤波器,使得QCM在气相与液相中均可以稳定起振。(3)设计了一种QCM耗散因子参数信号采样电路,利用FPGA对参数信号进行采集、存储、和传输,并设计了系统操作的各逻辑模块。(4)对所设计的QCM耗散因子检测系统进行了调试验证,并结合上位机软件完成了系统对QCM在不同流体中的耗散因子的检测实验。

关键词：石英晶体微天平振荡电路耗散因子 FPGA

同方学位论文库评论

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压电材料中的耗散因子及其随应力的变化

压电材料中的耗散因子及其随应力的变化

中国科协第二届优秀博士生学术年会材料科学技术分会

作者：陈雨文玉梅李平重庆大学研究生创新实践基地重庆大学光电工程学院信号处理与仪器系统研究室重庆大学光电工程学院光电技术及系统教育部重点实验室

为研究压电材料中三种不同的损失,引入三种耗散因子（介电耗散因子、弹性耗散因子和压电耗散因子）分别用于描述介电损失、机械损失和压电损失的大小。从热力学特征函数出发,同时引入复参数,推导了厚度方向振动的圆形压电陶瓷的等效电... 详细信息

为研究压电材料中三种不同的损失,引入三种耗散因子（介电耗散因子、弹性耗散因子和压电耗散因子）分别用于描述介电损失、机械损失和压电损失的大小。从热力学特征函数出发,同时引入复参数,推导了厚度方向振动的圆形压电陶瓷的等效电路。分析了迟滞效应引起三种损失的机理,并得出了耗散因子同压电陶瓷等效电路中各等效参数的关系。测量了在不同应力条件下压电陶瓷等效电路中的谐振点阻抗、反谐振点阻抗、串连电阻和品质因素的变化情况,从而计算出三种耗散因子对外界应力的响应。

关键词：压电陶瓷损失机理耗散因子复参数

来源： cnki会议评论

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压电陶瓷复参数机电等效图及耗散因子

压电陶瓷复参数机电等效图及耗散因子

2014’中国西部声学学术交流会

作者：乔晓阳林书玉陕西师范大学应用声学研究所

通常在推导压电陶瓷常用振动模的等效图时,将压电陶瓷看作理想弹性体,不考虑其损耗。然而在实际问题中这样做可能会造成较大的误差。本文从引入复数电弹常数出发,从理论上推导厚度模式下考虑损耗的压电陶瓷的等效图,并推导出由等效图参... 详细信息

通常在推导压电陶瓷常用振动模的等效图时,将压电陶瓷看作理想弹性体,不考虑其损耗。然而在实际问题中这样做可能会造成较大的误差。本文从引入复数电弹常数出发,从理论上推导厚度模式下考虑损耗的压电陶瓷的等效图,并推导出由等效图参量计算三种耗散因子（介电耗散因子、弹性耗散因子和压电耗散因子）的公式。

关键词：压电振子耗散因子复电弹参数等效电路

来源： cnki会议评论

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新型宽频自适应石英晶体微天平测量方法

分析化学 2014年第5期42卷 773-778页

作者：周俊鹏包宇林青逄仁山王连明牛利东北师范大学应用电子技术研究所中国科学院长春应用化学研究所现代分析技术工程实验室

针对目前石英晶体微天平（Quartz crystal microbalance,QCM）仪器所存在的对晶体切割工艺要求过高,测量参数不够全面等问题,在正交解调法的基础上,提出了一种在较宽频率范围内具有自适应功能,测量频率分辨率高,并且可同时连续获取谐振... 详细信息

针对目前石英晶体微天平（Quartz crystal microbalance,QCM）仪器所存在的对晶体切割工艺要求过高,测量参数不够全面等问题,在正交解调法的基础上,提出了一种在较宽频率范围内具有自适应功能,测量频率分辨率高,并且可同时连续获取谐振频率和耗散因子D的测试方法。实验表明:室温下,频率测量自适应范围在1;MHz且频率分辨率小于1 Hz;随着工作电极聚丙烯酸（Poly acrylic acid,PAA）膜厚度的均匀叠加,测得范围内各晶体频率偏移呈线性变化;随着不同溶剂挥发,D因子测量结果在时间轴上连续有效。与传统方法相比,本方法具有耗材成本低,获取参数丰富等优点。

关键词：石英晶体微天平宽频自适应正交解调耗散因子

甲壳型液晶高分子PBPCS与IPN聚丙烯酸酯三元共混及阻尼性能研究

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功能材料 2010年第A03期41卷 393-396页

作者：万里鹰朱美芳东华大学纤维材料改性国家重点实验室上海201620 南昌航空大学材料学院江西南昌330069

通过原位复合技术把甲壳型液晶高分子PBPCS分散到核-壳结构的聚丙烯酸酯中制备PBPCS与IPN聚丙烯酸酯三元共混阻尼材料。由IR光谱、TEM透射电镜初步认为PBPCS被包裹在IPN聚丙烯酸酯聚合物中,但PBPCS的加入会影响到核壳粒子结构的正常形... 详细信息

通过原位复合技术把甲壳型液晶高分子PBPCS分散到核-壳结构的聚丙烯酸酯中制备PBPCS与IPN聚丙烯酸酯三元共混阻尼材料。由IR光谱、TEM透射电镜初步认为PBPCS被包裹在IPN聚丙烯酸酯聚合物中,但PBPCS的加入会影响到核壳粒子结构的正常形态。通过DMA实验得到耗散因子曲线表明,加入PBPCS的三元共混物在高温区的最大耗散因子提高到0.9以上,表明甲壳型液晶高分子PBPCS在一定程度上增加IPN聚丙烯酸酯的阻尼能力,同时从体系中分子链相对运动对这一现象做出解释。

关键词：甲壳型液晶高分子 PBPCS IPN 耗散因子阻尼性能

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肝癌细胞黏附的压电石英谐振器实验研究

压电与声光 2007年第3期29卷 305-307页

作者：韦晓兰莫志宏梁宇重庆工商大学环境与生物工程学院重庆400067 重庆大学化学化工学院重庆400044 重庆工商大学机械与包装工程学院重庆400067

肿瘤细胞与细胞外基质(ECM)的粘附特性与肿瘤的侵袭转移密切相关,利用压电石英谐振器(QCR)实时监测HepG2肝癌细胞与ECM的黏附过程,得到频率变化(Δf)和耗散因子变化(ΔD)的响应曲线。结果表明,HepG2细胞在QCR表面经黏附、延展等行为,与... 详细信息

肿瘤细胞与细胞外基质(ECM)的粘附特性与肿瘤的侵袭转移密切相关,利用压电石英谐振器(QCR)实时监测HepG2肝癌细胞与ECM的黏附过程,得到频率变化(Δf)和耗散因子变化(ΔD)的响应曲线。结果表明,HepG2细胞在QCR表面经黏附、延展等行为,与ECM相互作用,此作用引起谐振晶体表面质量和粘弹性发生相应变化,Δf=(740±10)Hz,与此同时,ΔD≤5×10-5,可以认为未引起耗散因子变化,说明ECM具有刚性特征。

关键词：压电石英谐振器细胞黏附耗散因子

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新型耗散型电化学石英晶体微天平的研制

分析化学 2018年第8期46卷 1171-1177页

作者：刘振邦马英明韩冬雪董献堆牛利包宇中国科学院长春应用化学研究所电分析化学国家重点实验室现代分析技术工程实验室中国科学院大学

针对目前商品化的石英晶体微天平(Quartz crystal microbalance,QCM)仪器存在的功能单一、耗材昂贵等问题,基于正交解调法阻抗分析原理,本研究搭建了新型QCM仪器系统。在此仪器系统中,通过嵌入式软件和硬件电路的深度结合,实现了较宽的... 详细信息

针对目前商品化的石英晶体微天平(Quartz crystal microbalance,QCM)仪器存在的功能单一、耗材昂贵等问题,基于正交解调法阻抗分析原理,本研究搭建了新型QCM仪器系统。在此仪器系统中,通过嵌入式软件和硬件电路的深度结合,实现了较宽的频率范围内石英晶体谐振频率自动匹配和精确测量,并引入了电容补偿电路对石英晶体谐振片的静态电容进行实时补偿,从而消除了较高弹性负载情况下谐振频率的测量误差。通过对不同粘弹性负载环境、连续小质量负载添加、电化学联用测试等多个实验对所搭建仪器的功能和性能进行了验证和测试。实验结果表明,研制的QCM仪器系统适用的石英晶体频率范围较宽,可对石英晶体谐振片的静态电容进行自动补偿,频率测量精度可达0.1 Hz,并且能够实时、连续地测量耗散因子,能与多种电化学方法联用,具有功能丰富、耗材成本低等优点。

关键词：石英晶体微天平电化学耗散因子正交解调法静态电容补偿