超聲波流量計探頭及換能器原理 一三零

測得fs后，將開關K1轉向電阻箱R，以R替換壓電振子，調節R到毫伏表指示原來最大指示所對應的R值即為最小阻抗Zmin。同樣，在測得fp后，也可以測出最大阻抗Zmax。

壓電振子的靜態電容C0可使用萬用電橋式電容測試儀等測試儀器在比諧振頻率低得多的頻率下直接測量出來。

根據上面已測得的fs、fp、Zmin、Zmax和C0，可以計算出其他參數，如：

這里要注意測量出來的fs、fp、Zmin和Zmax與實際值之間存在一定的誤差，在用于計算時要適當考慮。

當壓電晶片為薄圓片（直徑D＞10t，t為晶片厚度），沿厚度方向極化，電極面極薄且均勻地附著在上下端面（即與極化方向垂直）時，可以計算出：

泊松比 σE=（5.332fs-1.867fs1）/（0.6054fs1-0.1910fs）式中：fs為基頻串聯共振頻率，fs1為fs的一次泛頻。這里要注意的是：壓電晶片按上述方法測試時，為了避免電極裝置對壓電晶片振動的干擾，是采用針形電極接觸（夾持）晶片的中心，晶片作自由狀態振動，所測得的是徑向諧振頻率。

介電常數 ε=C0·t/A （法/米） 式中A為晶片面積在用萬用電橋測定C0時，因測試頻率遠低于諧振頻率，故計算得到的ε是自由介電常數ετ33（即應力恒定條件下的ε33）。當測試頻率高于壓電振子的高次泛頻（一般指10MHz以上）時，所得到的ε將是受夾介電常數εe33（即應變e恒定，這是由于測試信號頻率很高時，壓電振子的應變跟不上信號的變化，表現為受夾狀態）。

超聲波流量計