壓電常數(shù)

壓電常數(shù)可以從不同的角度來表述，其形式有四種，即d_iJ、e_iJ、g_iJ和_hiJ，其中i=1，2，3；J=1，2，3，4，5，6 。

當壓電體處于恒定應力作用時，由于電場強度變化所產(chǎn)生的應變變化與電場強度變化之比；或在恒定電場作用時，由于應力變化所產(chǎn)生的電位移變化與應力變化之比，稱為壓電應變常數(shù)d_iJ，其表示式為

其單位為C/N或m/V。

當壓電體受恒定應變作用時，由于電場強度變化所產(chǎn)生的應力變化與電場強度變化之比; 或受恒定電場作用時，由于應變變化所產(chǎn)生的電位移變化與應變變化之比，稱為壓電應力常數(shù)，其表示式為

其單位為N/Vm或C/m^2。

當壓電體受恒定電位移作用時，由于應力變化所產(chǎn)生的電場強度變化與應力變化之比； 或受恒定應力作用時，由于電位移變化所產(chǎn)生的應變變化與電位移變化之比，稱為壓電電壓常數(shù)，其表示式為

其單位為Vm/N或m^2/C。

當壓電體受恒定應變作用時，由于電位移變化所產(chǎn)生的應力變化與電位移變化之比;或受恒定電位移作用時，由于應變變化所產(chǎn)生的電場強度變化與應變變化之比，稱為壓電勁度常數(shù)，其表示式為

其單位為V/m或N/C。

近年來,常采用壓電陶瓷作為精密微調機構的傳動源。它在導彈、激光頻率調諧等方面都有廣泛的應用 。

目前用在激光器上的壓電陶瓷有國盤、園筒、園盤疊堆和園形彎板等幾種。無論采用哪一種形式的壓電陶瓷，器件工作者最關心的是壓電常數(shù)，位移線性度和位移平行度。

由于壓電陶瓷的制造工藝復雜，質量很難嚴格控制，即使采用相同配方，相同工藝的產(chǎn)品，也很難保證這些參數(shù)完全相同，又由于老化等不穩(wěn)定因素，因此，在使用前必須逐個挑選測量。2100433B

壓電常數(shù)表征壓電體在壓力下產(chǎn)生極化強 弱（電壓大小）的常數(shù)。某些電介質在壓力作用下發(fā)生極化而在兩端表面出 現(xiàn)電位差的性質稱為壓電性。具有壓電性的物體稱為壓電體 。

一般壓電體 具有逆壓電效應，即在外電場作用下 壓電體會產(chǎn)生形變。目前應用最廣的 是鋯鈦酸鉛二元系壓電陶瓷，簡稱為 PZT，其壓電常數(shù)分量d₃₃可達5×10C/N。

壓電常數(shù)（Piezoelectric Constant）是壓電體把機械能轉變?yōu)殡娔芑虬央娔苻D變?yōu)闄C械能的轉換系數(shù)。它反映壓電材料彈性（機械）性能與介電性能之間的耦合關系。

選擇不同的自變量（或者說測量時選用不同的邊界條件），可以得到四組壓電常數(shù)d、g、e、h，其中較常用的是壓電常數(shù)d。

其中壓電常數(shù)d33是表征壓電材料性能的最常用的重要參數(shù)之一，一般陶瓷的壓電常數(shù)越高，壓電性能越好。下標中的第一個數(shù)字指的是電場方向，第二個數(shù)字指的是應力或應變的方向，“33”表示極化方向與測量時的施力方向相同。

壓電常數(shù)不僅與應力T_I、應變S_I有關，而且與電場強度E_i、電位移D_i也有關。

外電場和晶體的極化強度都是矢量，在直角坐標系中其分量分別記為Eα和pα;α=1、2、3。晶體的應變 s是個二階對稱張量，只有六個獨立分量，記為Si;i=1、2、3相應的為三個縱應變分量; i=4、5、6相應的為三個切應變分量。當形變不太大時壓電效應為線性，

可用方程組描述為 (1)

對于逆壓電效應有 (2)

稱eαi為壓電常數(shù),亦稱壓電應力系數(shù)。稱dαi為壓電模量，亦稱壓電應變系數(shù)。e和d都是三階張量,通稱為壓電張量，一般地可以各有18個獨立分量，晶體的對稱性可以使壓電張量的非零獨立分量個數(shù)進一步減小。

光電測距儀的檢測：光電測距儀在使用前，應依照儀器使用說明書和有關規(guī)程的要求，進行一般性能檢查、校正和儀器常數(shù)(包括加常數(shù)和乘常數(shù)兩項)檢測。加常數(shù)是指所使用的儀器測得的距離與實際距離之間的常數(shù)差；乘常數(shù)是由于大氣折射率和測尺頻率的變化而引起測尺長度的改變 。

采用六段解析法測定加常數(shù)，用六段比較法測定加常數(shù)和乘常數(shù)。六段解析法是在平坦場地上，標定1條直線，將其分成6段，設置7個觀測點。用光電測距儀按全組合觀測法測出21個組合距離，經(jīng)過測量平差，求得儀器的加常數(shù)。六段比較法是在野外標設1條基線，劃分為6段，埋設7個測點。用因瓦基線尺丈量6個分段的長度作為標準值，用光電測距儀按全組合測出21個距離，經(jīng)過氣象和傾斜改正后與標準值比較，按最小二乘準則采用一元線性回歸的方法求解加常數(shù)和乘常數(shù)。

用六段比較法測出的21個距離，經(jīng)氣象、傾斜、加常數(shù)和乘常數(shù)的修正后，與已知的基線標準值進行比較，評定儀器的標稱精度。

由于電子元器件的老化，光機結構的位移等因素的影響，儀器常數(shù)可能發(fā)生變化，因此應定期檢驗測距儀的加常數(shù)和乘常數(shù)。

隨著微電子學的日益發(fā)展，光電測距儀的改進型和新產(chǎn)品不斷出現(xiàn)。有的測距儀在鏡站增設了供定線放樣用的通訊器件，可將測站的必要信息傳輸給鏡站，從而提高了作業(yè)的工作效率。為適應煤礦井下條件的要求，前蘇聯(lián)、德國、瑞士等國家先后研制成功防爆型光電測距儀。中國在20世紀80年代后期，也改制成功本安型防爆光電測距儀，并已在中國煤礦推廣使用 。

加常數(shù)K產(chǎn)生的原因是由于儀器的發(fā)射面和接收面與儀器中心不一致，反光棱鏡的等效反射面與反光棱鏡的中心不一致，使得測距儀測出的距離值與實際距離值不一致。因此，測距儀測出的距離還要加上一個加常數(shù)K進行改正。

加常數(shù)K改正值從儀器的檢測結果得來。加常數(shù)K與實測距離大小無關。