壓電常數

壓電常數表徵壓電體在壓力下產生極化強 弱（電壓大小）的常數。某些電介質在壓力作用下發生極化而在兩端表面出 現電位差的性質稱為壓電性。具有壓電性的物體稱為壓電體 ^[1]  。

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，其壓電常數分量d33可達600pC/N。

壓電常數（Piezoelectric Constant）是壓電體把機械能轉變為電能或把電能轉變為機械能的轉換係數。它反映壓電材料彈性（機械）性能與介電性能之間的耦合關係。

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

其中壓電常數d33是表徵壓電材料性能的最常用的重要參數之一，一般陶瓷的壓電常數越高，壓電性能越好。下標中的第一個數字指的是電場方向，第二個數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。

壓電常數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 ^[2]  。

當壓電體處於恆定應力作用時，由於電場強度變化所產生的應變變化與電場強度變化之比；或在恆定電場作用時，由於應力變化所產生的電位移變化與應力變化之比，稱為壓電應變常數d_iJ，其表示式為

其單位為C/N或m/V。

當壓電體受恆定應變作用時，由於電場強度變化所產生的應力變化與電場強度變化之比; 或受恆定電場作用時，由於應變變化所產生的電位移變化與應變變化之比，稱為壓電應力常數，其表示式為

其單位為N/Vm或C/m^2。

當壓電體受恆定電位移作用時，由於應力變化所產生的電場強度變化與應力變化之比； 或受恆定應力作用時，由於電位移變化所產生的應變變化與電位移變化之比，稱為壓電電壓常數，其表示式為

其單位為Vm/N或m^2/C。

當壓電體受恆定應變作用時，由於電位移變化所產生的應力變化與電位移變化之比;或受恆定電位移作用時，由於應變變化所產生的電場強度變化與應變變化之比，稱為壓電勁度常數，其表示式為

其單位為V/m或N/C。

近年來,常採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 ^[3]  。

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。無論採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，位移線性度和位移平行度。

由於壓電陶瓷的製造工藝複雜，質量很難嚴格控制，即使採用相同配方，相同工藝的產品，也很難保證這些參數完全相同，又由於老化等不穩定因素，因此，在使用前必須逐個挑選測量。