虚拟仪器用于压电装置的测量、数据处理和振动方式可视化[外文翻译].rar
虚拟仪器用于压电装置的测量、数据处理和振动方式可视化[外文翻译],附件c：译文 虚拟仪器用于压电装置的测量、数据处理和振动方式可视化摘要：本文介绍了一种能自动获取压电装置真实振动方式的虚拟仪器，它是通过测量表面一系列点之间的位移来获取的。当压电装置中出现非线性效应时，真实的振动方式是不容易模拟的。基于labview语言的程序已经被开发出应用于系统控制和样本的数据采集，另外一个基于la...
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内容介绍
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附件C：译文
虚拟仪器用于压电装置的测量、数据处理和振动方式可视化
摘要：本文介绍了一种能自动获取压电装置真实振动方式的虚拟仪器，它是通过
测量表面一系列点之间的位移来获取的。当压电装置中出现非线性效应时，真实
的振动方式是不容易模拟的。基于Labview语言的程序已经被开发出应用于系统
控制和样本的数据采集，另外一个基于Labview语言的程序也已被开发应用于对
采集到数据的分析和处理，其最终目标是获得压电装置真实振动方式的三维形象
代表物。本文还介绍了一种集控制、测量和数据处理三种功能为一体的软件和硬
件开发系统。最后，工作在共振和非线性模式下的PZT5 压电陶瓷的实验结果将
显示出来。
关键词：虚拟仪器；自动化；Labview；测量；仪器
1. 引言
压电现象是一种与固体的细微结构相关的线性效应。一些陶器材料在受到挤压时会产生电极化现象；这种线性可逆现象被称为直接压电效应。直接压电效应总是伴随着逆压电效应而发生，当一个固体实物放在电场发生变形时即产生逆压电效应。压电效应产生的微观原因是晶体结构中离子电荷的替换，当没有外部挤压力作用的时候，晶体内部的电荷分布是均衡的且净电量为零。然而，当有外部挤压力作用的时候，有些电荷会被替代且电荷分布不再均匀。这样静电量不为零，产生了内部电场。只有当材料的单元细胞中没有对称中心时才能产生压电效应。
当写压电材料的结构方程时，需要考虑由于交叉耦合效应导致的三个直角方向
上外力和电场的变化，该效应主要是外电路和机械压力造成的。首先采用的是张量表示法，基准轴如图1所示。
应变的状态用二阶张量Sij表示，应力的状态也用一个二阶张量Tkl表示。应力
张量和应变张量的关系用弹性常数Sijkl和刚度Cijkl来表示,它们都是四阶张量。电场Ej（一阶张量）和电位移Di（也为一阶张量）的关系用介电常数 表示，它是个二阶张量。所以压电方程式可以写为
虚拟仪器用于压电装置的测量、数据处理和振动方式可视化
摘要：本文介绍了一种能自动获取压电装置真实振动方式的虚拟仪器，它是通过
测量表面一系列点之间的位移来获取的。当压电装置中出现非线性效应时，真实
的振动方式是不容易模拟的。基于Labview语言的程序已经被开发出应用于系统
控制和样本的数据采集，另外一个基于Labview语言的程序也已被开发应用于对
采集到数据的分析和处理，其最终目标是获得压电装置真实振动方式的三维形象
代表物。本文还介绍了一种集控制、测量和数据处理三种功能为一体的软件和硬
件开发系统。最后，工作在共振和非线性模式下的PZT5 压电陶瓷的实验结果将
显示出来。
关键词：虚拟仪器；自动化；Labview；测量；仪器
1. 引言
压电现象是一种与固体的细微结构相关的线性效应。一些陶器材料在受到挤压时会产生电极化现象；这种线性可逆现象被称为直接压电效应。直接压电效应总是伴随着逆压电效应而发生，当一个固体实物放在电场发生变形时即产生逆压电效应。压电效应产生的微观原因是晶体结构中离子电荷的替换，当没有外部挤压力作用的时候，晶体内部的电荷分布是均衡的且净电量为零。然而，当有外部挤压力作用的时候，有些电荷会被替代且电荷分布不再均匀。这样静电量不为零，产生了内部电场。只有当材料的单元细胞中没有对称中心时才能产生压电效应。
当写压电材料的结构方程时，需要考虑由于交叉耦合效应导致的三个直角方向
上外力和电场的变化，该效应主要是外电路和机械压力造成的。首先采用的是张量表示法，基准轴如图1所示。
应变的状态用二阶张量Sij表示，应力的状态也用一个二阶张量Tkl表示。应力
张量和应变张量的关系用弹性常数Sijkl和刚度Cijkl来表示,它们都是四阶张量。电场Ej（一阶张量）和电位移Di（也为一阶张量）的关系用介电常数 表示，它是个二阶张量。所以压电方程式可以写为
