【国家标准(GB)】 压电晶体性能测试术语

中华人民共和国国家标准
压电晶体性能测试术语
Terns for thc measutcments of thc properticsof the piezoelcetric crystalsGB/I12633-90
标准规定了声表面波，体波器件用压电晶体性能测试常用名词代语的定文及符写，适用下压电品体性能测试。
符号表
本标准所采用的符号、名称及单位见卜表：序号
（上标）
R(上标)
呆电振子等效电路的并联电容
正电振了等效电路的动态电容
受央电容
「自由电容
有效弹性常数
弹性劲度常数
弹性劲度常数分好
开路弹性劲度常数
开路弹性劲度常数分盘
短路弹性劲度常数
短路弹性劲度常数分量
电位移为零或相定
电位移分量
用电应变常数
压电应变常数分量
电场强度为零或恒定
矫顽电场强度
电场强度分
国家技术监局199012-28批准
C/N或m,'N
199㎡-10-01实施
GB/T 12633—90
压电应力带数
压电应力书数分量
反谐振频率(零电抗，电阻大)
最人导纳(最小阻抗)颖率牵
最小导纳（最大阻抗）频率
并联谐振(最大电阻)赖率
诸振频率(零电纳，电导大)
串联谐摄(最大电导)频率
第 m 饮泛音反谐摄频率
第m次泛音谐握颜率
反谐报题率与谐振频率之差
最大传输频率
最小传输類率
并联谐振频率与串联谐振频率之差压电电压带数
压电电压常数分垦
压电动度常数
压电劲度常数分量
平面机电耦合系数
声表面波机电耦合系数
纵向长度伸缩机电竭合系数
横向长度伸缩机电耦合系数
厚度切变机电耦合系数
厚度伸缩机电耦合系数
压电振子等效电路的动态电感
压电振子的优值
频率常数
热释电系数
一级热释电系数
二级热释电系教
电极化强度
剩余电极化强度
C/m或N/V -m
m/c或
V·m/N
N/C或
GB/T 12633—90
自发极化强度
m方向的白发极化强度分量
机械品质因数
压电振子等效电路的动态电阻
应变分盘
弹性匾度常数
弹性顺度常数分
开路弹性顺度常数
开路弹性顺度常数分量
短路弹性顺度常数
短路弹性顺度常数分量
熟力学温度
铁电居里温度
延迟时间的温度系数
！速度的温度系数
厂应力
应力分量
装面电场短路后的速度
声表面波速度
相速度
线热膨胀系数
介质离率
介质隔高率分量
受来介回隔离率
受灾介质筛离率分量
自由介质隔离率
自由介质隔离率分量
电容比
介电需数
一般术语
2.1单品体single crystal
GB/T 12633—90
介电带数分量
受夹介电常数
自由介电常数
自由介电常数分盘
真空介电常数
自由相对介电常数
受夹相对介电常数
前度(平面）
角颊书
如果一种品体中的原子或它形成的基元周期性地由晶体的一端连续排列到另-·端，中间没有排列方位的改变,而且任何方向都如此,则这种晶体称为单晶体。品系crystal systen
晶体学中接品体所具有的宏观对称分惑七大类，称为七个晶系。每个品系其有一种特征对称，凡具有该特征的晶体归属下该品系。七个品系，即三斜晶系；单斜晶系，正交品系（斜方品斜）；四方晶系，三方晶系；六方晶系：立方品系。
2.3点群point group
通过一点组合在一起的对称元素的所有对称操作形成-一种点群.品体的宏观对称性中有八种基本对称元素,即1,2,3,4,6,1,㎡和A。晶体所具有的宏观对称就是这些对称元素或它们过---点的红合。共有32种组合，称为32种点群或宏观对称类型。2.4空间群spacegroup
分布在空间的包括宏观对称元素和微观对称元素在内的对称元素的红合，称为空间群。让有230种组合，即230种空间群。
2.5点阵lattice
晶体结构中相同的点(原子、离了、分子或它们形戒的基元)在空间作周期性重复排列的总体称为点阵。
直角坐标系
rectangularcoordinatessystem参考晶轴而规定的笛卡儿座标(垂直仲出右手三个指头+食指代表轴：中指代表轴,大拇指代轴)。
2.？切型cuttype
晶体在直角座标系中按某种空问取向切割的方式。切型符号symbolsofcuttype
用来表示晶片切型的-一组符号。该符号由字母（,）和角度组成。注：该符号的头两个字母表示晶片的原始方位、GB/T 1263390
第个字母（或）代表晶片的厚度方第=个宇母(或)代表晶片的长度方向,如图1(a)所示。b.
②符母中的其余学母表示能转切割时品片的边棱。符号中的第兰个学母1,3或：,视晶片第一次旋转时的旋转是长度方向，宽度方向：还是厚度方向而。如果只有一次旋转,符号只有兰个字母,如图1(6)所示。h。符号中的第四个字母是!或t.视显片第二队旋转时的转轴所在的方向而延,如果只有两次旋转,符号中只有四个字母，如图1(e)所示。.
符号中的第五个字母是1,b或1,视晶片第三饮旋转时的转轴所在的方向而定,在这组符导中,无需多于五个字母，一个三次旋转切割如图1(d)所示。③符母字母后面是一个、二个或三个族转角，分别对应一次，二次，三次旋转，负方向旋转角用负号表示从旋转轴的证端向原点着旋转方向时.正角度表示反时针方向蓝转·负角度表示顺时针方向旋转。b
1,b和1所在的轴的正端是三个垒标轴工,,2的正方向指向端。(a）<)
（）（)3040切
在图h的基研上，再绕
宽度壤转U°
(b)(z)30\切
(切，烧厚
(d）(yzt白t)30/40°/5\切
在图c的基上，再绕
厚度旋转15
图1几种切型示意图
2.9自发极化spontaneous polarization外电场为零时,铁电品体内由于电偶极子有序痱列而产生的极化，2.10极化处理oling
GB/T 12633—90
在某温度下，外加直流电场，使铁电晶体的铁电响沿外电场方向作有序排列的过程称为极化处理,简称为极化。
铁电晶体ferroelectric crystal2.11
垦现电帮间线特性的晶体。
铁电畴fertoelectric domain
铁电晶体内，白发极化方向一致的区域称为铁电畴，两个瞬之间的界面称为畴壁。2.13电游回线ferrcelectric hysteresis loop铁电晶体在外加交变电场的作用下，电场强度垦周期性变化时，表示电极化强度和电场强度滞后关系的闭合曲线如图2所示。
图2铁电品体电滞间线
P,—剩余电极化强度；P,一自发被化强度：P,一矫顽电场强度
2.14电极化强度electric palarization单位体积内电介质的电矩失量和。P
式中：P一一电矩,C+m;
#-电荷,
1——正负电荷间的矢径,m。
2.15剩余电极化强度residual electric palarization去掉屯场后电介质的电极化强度。2-16矫顽电场强度coercive electric field sttength使铁电体的电极化强度回到零所需要的外加电场强度。铁电居里湿度ferroelectric curie temperature2.17
铁电体从铁电相到顺电相或从顺电相到铁电相的相变温度。2. 18自由电容Tree capacitance压电晶体在应力为零（或常数）时的电容，它的值等于频率运低于振子的基频时测得的电容。2.19
受电容clamped capacirance
压电晶体在应变为零（或常数时的电容，它的值等于频率远高于振子高次泛音频率时测得的电容。
GB/T 12633 -90
2.20介电带数（电容率）dielectrle constant（permittivity）描述电位移与电场强度关系的~-个二阶张量，用 m（m;一1,2,3)表示。它所满足的矩阵关系式为：
式中 D -一电位移,C/m2;
-电场强度，V/m。
自由介电常数（自由电容率）frce dielectric canstant(fre permittivity）2.21
压电晶体在应力为零(或常数)时的介电常数，用，（m，B=1,2,3）表示2.22受夹介电常数（受夹电容率）clampeddielectricconstant（ciampedpermittivity）压电晶体在应变为零(或常数)时的介电常数，用（讯，=1,2,3）表示。2.23自由相对介电常数（自由相对电容率）freetelativedielectricconstant（fteeTelativepermittivity）压电晶体的白由介电带数与真空介电常数之比。 -e/er
式巾，e-—白由介电需数,F/ms
\一真空介电常数,F/m。
2.24受夹相对介电常数（受夹相对电容率）clamped relative dielectric constant(clamped relalive permittivlty)
压电晶体的受夹介电带数与真空介电常数之比。=em/ed
式中：——变夹介电常数,F/m;
.-真空介电常数,F/m。
2.25介质隔离率dielectric impermeability描述压电晶体的电场强度与电位移关系的一个二阶张量,用R（z,m= 1,2,3)表示。它所满足的矩阵关系式为：
D = β-1E
与β工为逆矩阵。
式中：D一电位移，C/m，\
&-：介电常数,F/m。
自由介质隔离率free dielectric inpermeability226
压电晶体在应力为零(或常数)时的介质隔离率,用 B（n,m=1,2,3)表示。受来介质随离率clamped dielectric·impetmeability2.27
压电晶体在应变为零(或常数)时的介质隔离率，用陷（\,m=1,2,3)表示。2.28介电损耗dielectric loss
电介质从时变电场中吸收并以热的形式耗散的能量。2.29机械品质因数mechanical quality factar压电振子在谐振时赋存的机械能与在一个周期内损耗的机能之比，用.表示。它与压电振子参数的关系为：
Q. = 2 f.L/R = 1/2 f.OR
弟联谐振频率,Hz；
戎中,f
L—动态电感，H
R--动态电阻,2;
Ci —动态电容,F。
2. 30电容比 capacitance tatiaGB/T 12633—90
压电振子等效电路中的并联电容与动态电容之比。y= Co/ei
式中,C-—并联电容,F;
动态电容,F。
2. 31 压电振子的优值 Figure of merit for piezoelectric vibrator压电振了的机械品质因数与电容比之比。M = Q./y
式中：2.—-机械品质因数：
·—一电容比。
2.32动态电阻motional resistance压电振子简化等效电路的串联支路中表示机械摄耗的电阻。2. 33弹性常数clastic constant描述弹性体应变与应力关系的四阶张量。它所满足的矩阵关系式为：SST或
式中，ε—
弹性顺度带数m/N；
一弹性劲度常数,N/m\；
T- -应力,Pa;
8-应变。
2. 34弹性顺度常数elastic compliance ponstant应力分量改变一个单位所引起应变分量的变化量。S = (a S/aT) (i,j = 1.2,----*,6)Su,有两种表示式，
s, - (as,/ar,)r
式中：一.—J路弹性顾度常数分量,m\/N;短路弹性题度常数分量,m/N;
8—应变分量：
T，应力分最,Pa:
D（上标）一电位移为零或恒定：F(上标)——电场强度为零或恒定。2. 35弹性劲度常数、clastic stiffnes constantsf --(as:/T,)
应变分是改变一个单位所引起应力分基的变化量。c,- (ari/as.)(i.j -- 1,2,..,6)Cs有两种表示式，
:- (ar/as).
或%=(nj/as,
式中：咯：一开路弹性劲度常数分基,N/m\；c一-短略弹性劲度常数分量,N/n\；一应变；
D（上标)---
应力,Pa:
电位移为零或恒定：
E（上标)一-电场强度为零或恒定。2.36压电效应
piezoelectric effect
在压电振子的适当方狗如一机力时，能产生与应变成止比的电极化，这种现象称为正压电效GB/T 12633--90
应，简称压电效应。反之，压电振子在外电场作用下能产生与电场成正比的应变，这种现象称为逆压电效应。
2. 37玉电晶体piezoelecrric crystal有压电效应的晶体。
2. 38 压电常数 pizzoclcctric: constant描述压电材料的力学量和电学量之问耦合关系的：阶张黄,有四种压电常数（即：压电应变常数：压电应力数：压电电压常数，压电劲度常数），它们所满足的矩阵关系式为：D=+E 或 =es+E
E:-gr+D 或 E-hs+D免费标准bzxz.net
2. 39 压电应变常数piexueleciric strain constant应力恒定（或为零）时，电场强度的变化，引起应变的变化基与电场强度变化量之比：或电场恒定(或为零)时+应力的变化引起电位移的变化量与应力变化量之比。d(as./aE.)或d=(aD./ar,)x
(m.n - 1.2,3;+.j - 1,2,--*.,6)式中E.—一电场强度分量,V/m:
Dm电位移分量,C/m*,
5. -—应变分量;
T --应力分量,Fa。
2. 40所电应力常数piezoelectrilc stress constant应变慎定（或为零）时，电场强度的变化引起应力的变化量与电场强度变化量之比：或电场恒定（或为零)时，应变的变化引起电位移的变化量与应变变化量之比。ra, - (—T:/a)。或e (Dn/as)
(m,n - 1,2,3,i,j = 1,2,*...*,6)式中：—一电位移分量,C/m*;
R，—-电场强度分量，V/m；
8-一应变分量，
T，\—-应力分量,Pa。
2. 41 压电电压常数iczoelcctric voltage constant电位移恒定(或为零)时，应力的变化引起电场强度的变化量与应力变化量之比；或应力恒定（或为零)时，电位移的变化引起应变的变化量与电位移变化量之比。g=(-a/a,)或g=(a/aD)
[m,n = 1,2,3,+j - 1,2,...-,6)式中：0.--.-电位移分,C/m*
R电场强度分量,V/m,
S,—应变分量;
应力分量,Fa。
2.42 压电劲度常数 piezoelectric stiffneas constant应变恒定（或为零)时，电位移的变化引起应力的变化量与电位移变化量之比；或电位移恒定（或为零)时，应变的变化引起电场强度的变化量与应变变化量之比。ha, =(—T,/aD)s或 (—a,/asi)(m,n - 1,2,3/1*j = 1.2,--,6)电位移分量，C/n；
式中·Dm --
E--—电场强度分量,V/m;
一应变分量，
T,——应力分量,Pa。
GB/T 12633—90
2.43电致伸缩效应electrostriction effect某些压电晶体在电场作用下因感应极化产生弹性应变，且应变与电场的极性无关，应变的大小与电场强度的平方威正比，这种关系称为电致伸缩效应。2. 44热释电效应pyroclectric effect因温度的变化，使某些压电晶体的自发极化发生变化的现象称为热释电效应。具有热释电效应的晶体称为热释电晶体。热释电晶体一般具有一级和二级热释电效应。2. 45 热释电系数pyrvelectrlc caefficlent自发极化强度随温度的变化率称为热释电系数。P. = P.t + P.\
P=(aP/aT)r.s
daycna
式中：P.：一m方向的一级热释电系数，C/m*-K，P\—.-m方向的二级热释电系数C/m.K；P—m方向的自发极化强度分量,c/m2,T热力学温度,K；
dm，一-压电应变常数分最,C/N;Ce
一弹性刚度常数分量,N/m
-线热膨胀系数,K-1。
2.46频率常数frequency canstant(m 1,2,3)
是压电晶体的某-特征频率与决定该频率的线度尺小的乘积。3压电振子与特征频率
3.1压电晶体振子piezoelectric crystal vibrator被覆电极，能激励振动的压电晶体称为压电晶体振子，3.2压电振子等效电路tquivalent circuit af piezoelectric vibrator在不考感介电损耗的条件下，低阻尼单一握动模式的压电振子在谐振颖率附近的参数和特性用一相应的电路来表示，这个电路称为压电振子等效电路。通常用图3所示的简化等效电路来表示。C
图压电振于的简化等效电路
。—并联电容ti—动态电容—动态电阻1L·-动态电感3.3压电振子的导纳圆和阻抗圆admittance and impedance circle of piezaelectric vibrator在谐振频率附近，压电振子的导纳矢最整端随频率变化在电导，电纳复平面上的轨迹圆称为导纳圆。如图4(a)所示,同样，在谐振频率附近，压电振子的阻抗失量终端随频率变化在电阻，电抗复平面上的轨迹圆称阻抗圆。如图4(b)所示。电纳
GB/T 12633-90
(a）导纳圆
（h非抗圆
于，谐振赖率(零电纳，电导大)：1反谐摄源率(零电抗，电阻人)：f一串联谐振（最大电导）颗率；于，一并联谐摄（最大电阻）频率，f一最大导纳【最小抗】频率，一最小导纳（最大阻抗）率，Cu一并联电容：Rt一动态电阻，i,一角题率resonancefrequency
3.4谐振频率
-对于给定的一种振动模式，在压电振子电纳为零的两个频率中，对应电导较大的：-个频率称为谐振赖率。
3.5反谐振频率
antiresonancefrequency
对于给定的~种振动模式，在压电振子电抗为零的两个频率中，对应电阳较大的一个频率称为反谐振频率。
seriesresonancefrequcncy
串联谐振频率
在压电振子等效电髂中，串联支路的谐振频率称为串联谐振频率，也称为最大电导频率。并联谐振频率parallel resonance frequency3.7
在压电振子等效电路中，并联回路的错振频率称为并联谐振频率。也称为最大电阻频率，最大导纳频率maximum admittance frequency3.8
后由振子早纳是七时的娠密称为最大是纳频率,也称为最小阳抗频整。GB/T12633--90
3.9最小导纳频率minimumadmittancefrequency压电振子导纳最小时的频率称为最小导纳频率，也称为最大阻抗频率，3.10最大传输频率maximumtransissionfrequency包含压电振子在内的传输网络最大传输时的频率。最小传输频率minimum transission frequency3. 11
包含压电振子在内的传输网络最小传输时的频率。3.12基音频率Fundamental frequency在给定的一种报动模式中，最低的谐振频率称为基音频率，简称基频。3.13泛音频率overtonefrequcncy布给定的一种振动模式中，除基频以外的谐振频率称为泛音赖率。4振动模式与测试方法
4. 1振动模式 vibratdon mode
在外电场激励下，压电振子的振动方式。压电晶体常用的振动模式有伸缩振动模（包括横向长度伸缩振动模；纵向长度伸缩振动模径向伸缩振动模等），切变振动模。
4.2横向长度仲缩振动模transverselength extenslonal vibratlon mode在如图5所示的安变电场避励下，薄长条片振子产生沿长度方向的伸缩振动，其质点振动方向与弹性波的传播方向都与电场方向垂直，这种振动模式称为横向长度伸缩振动模。质点探动方间
鼓的传播方向
图5横向长度伸缩振动模
4. 3纵向长度伸缩振动模 longitudinal Jength extensianal vibraticn mode电药肉
在如图6所示的交变电场激励下，细长棒振子产生沿长度方间的伸缩璇动，其质点振动方向与弹性波的传播方向都与电场方向平行，这种振动模式称为纵向长度神缩振动模。意年
惯点燥
被的传辅方皮
图6纵向长度伸振动模
4.4径向伸缩振动模radial extensional vibration mode衣外加交变电场激励下，若薄圆片振子产生沿半径方向的伸缩振动，这种握动模式称为径向伸缩振动模。该模式的质点振动方向与弹性波的传播方向都与半径方向平行，如图7所示。
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。