音叉液位开关中压电陶瓷的电容测量

在音叉液位开关的结构中，压电陶瓷是驱动音叉探头振动和检测器振动的关键部件。静态电容值是压电陶瓷的主要参数之一，它体现压电陶瓷的介电常数，该参数由压电陶瓷材料和形状决定。正因为此，在研发和生产过程中，一般需要对包括静态电容值等在内的压电陶瓷片关键参数进行检测。那么，作为压电陶瓷应用中的一个重要环节，应如何准确测量音叉液位开关中压电陶瓷的电容值呢？

深圳计为自动化技术有限公司在振动式料位开关研发中，通过LCR数字电桥来准确测量压电陶瓷的电容值。

压电陶瓷的电容值通常会受挤压影响而发生变化。为减少测量误差，计为自动化设计了一个压电陶瓷夹具（如上图所示），然后用电桥电缆两个夹子夹住自制夹具的两个电极，将压电陶瓷放入夹具的两个铜片中进行测量。

压电陶瓷的静态电容测量中，测量结果还与测量环境特别是环境湿度和空气流动密切相关，这导致仪表显示结果往往极不稳定，电桥显示的电容值处于变化跳动状态，接着数值跳动频率变小，直到数值变化很缓，且数值呈时大时小变化。一般地，经过10几秒钟后跳变范围明显变小时，其跳变范围一般为百分之几，可以把此时后两位跳变最大和最小值取平均的1办法作为测量结果，比如15XXPF，XX是跳变位，而且跳变位数值在62—96时，可以把测量结果记录为1579PF。

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（深圳计为自动化技术有限公司研发中心2014年7月23日发布）