[发明专利]一种压电元件分区极化装置有效

专利信息
申请号: 202010452732.X 申请日: 2020-05-26
公开(公告)号: CN111554803B 公开(公告)日: 2021-09-24
发明(设计)人: 王大志;王柱;赵奎鹏;袁玉恒;宗浩然 申请(专利权)人: 大连理工大学
主分类号: H01L41/257 分类号: H01L41/257
代理公司: 大连理工大学专利中心 21200 代理人: 李晓亮;潘迅
地址: 116024 辽*** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 一种 压电 元件 分区 极化 装置
【权利要求书】:

1.一种压电元件分区极化装置,其特征在于,该装置包括分区电压调节模块、极化控制模块和多个探针调节模块;

所述的分区电压调节模块包括高压发生器(2)、多个电压控制器(3)、多个分区电压显示器(4)、基座(5)、下电极连接板(11)、分区压电元件(14)和储液皿(15);

所述基座(5)为箱式结构,基座(5)上表面中心处设有开口,开口下方通过镂空连接架(18)固定储液皿(15),储液皿(15)中加入液体绝缘介质;所述下电极连接板(11)固定在储液皿(15)内,并通过绝缘连接板(17)与基座(5)连接;所述的分区压电元件(14)包括由下至上依次连接的下电极、压电层和分区上电级(16),其中下电极固定在下电极连接板(11)上表面;

所述电压控制器(3)和分区电压显示器(4)均设置在基座(5)侧面,且电压控制器(3)和分区电压显示器(4)一一对应;电压控制器(3)设有固定端(19)和滑动端(20);各电压控制器的固定端(19)与高压发生器(2)并联;其中一个电压控制器(3)的滑动端作为公共端与下电极连接板(11)连接,其余电压控制器(3)的滑动端与对应的弹性伸缩探针(13)连接,调节滑动端的电阻以实现电压控制器不同电压的输出;各弹性伸缩探针(13)与下电极连接板(11)之间形成稳定可控电场,二者间的电位差值是各分区电极的极化电压值,极化电压值通过分区电压显示器(4)显示;

每个探针调节模块包括探针定位支架(6)和弹性伸缩探针(13),弹性伸缩探针(13)安装在探针定位支架(6)前端,用于触压分区上电极(16);所述探针定位支架(6)具有万向接头,能实现360°转动、水平方向0-15cm范围内任意位置移动及垂直方向0-10cm范围内的移动;多个探针调节模块的探针定位支架(6)呈周向固定在基座(5)开口周围;

所述的极化控制模块包括PC上位机(1)、温控单元(7)、极化升温装置(10)、极化降温装置(8)和极化温度传感器(12);其中,极化升温装置(10)固定在储液皿(15)底部,极化降温装置(8)固定在基座(5)侧面,极化温度传感器(12)固定在下电极连接板(11)侧面;所述PC上位机(1)与高压发生器(2)和温控单元(7)连接;温控单元(7)与极化升温装置(10)和极化降温装置(8)连接。

2.根据权利要求1所述的一种压电元件分区极化装置,其特征在于,所述的高压发生器(2)具有USB接口,输出电压为0~10kV,电压分辨率为20V以上;所述的电压控制器(3)为电阻分压装置,调节范围为0Ω-10MΩ。

3.根据权利要求1或2所述的一种压电元件分区极化装置,其特征在于,所述弹性伸缩探针(13)的伸缩范围为0-2mm,探针尖直径为100μm;弹性伸缩探针(13)的数量根据分区压电元件的极化分区数量进行调节。

4.根据权利要求1或2所述的一种压电元件分区极化装置,其特征在于,所述下电极连接板(11)为不锈钢金属板,厚度为1mm,其形状根据分区压电元件的结构调整。

5.根据权利要求3所述的一种压电元件分区极化装置,其特征在于,所述下电极连接板(11)为不锈钢金属板,厚度为1mm,其形状根据分区压电元件的结构调整。

6.根据权利要求1、2或5所述的一种压电元件分区极化装置,其特征在于,所述液体绝缘介质的粘度低于100pcs;储液皿(15)侧壁设有卸液口(9)。

7.根据权利要求3所述的一种压电元件分区极化装置,其特征在于,所述液体绝缘介质的粘度低于100pcs;储液皿(15)侧壁设有卸液口(9)。

8.根据权利要求4所述的一种压电元件分区极化装置,其特征在于,所述液体绝缘介质的粘度低于100pcs;储液皿(15)侧壁设有卸液口(9)。

9.根据权利要求1、2、5、7或8所述的一种压电元件分区极化装置,其特征在于,所述的极化升温装置(10)为陶瓷加热片,控制温度范围为20~400℃,升温速率为10℃/s。

10.根据权利要求6所述的一种压电元件分区极化装置,其特征在于,所述的极化升温装置(10)为陶瓷加热片,控制温度范围为20~400℃,升温速率为10℃/s。

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