压电陶瓷的基本特性

位移与出力的关系

       出力是指在压电陶瓷与一个没有任何弹性的机械结构连接时，给压电陶瓷加最大电压，压电陶瓷在无法产生任何位移的情况下所产生的力。

       假设把压电陶瓷固定在两面墙之间，施加最大电压给压电陶瓷，由于两面墙的刚度很大，压电陶瓷无法伸长，位移为零，这时的出力为最大出力。但事实上，任何物体都会表现出一定的弹性模量。

       当外部结构的刚度为零时，给压电陶瓷加最大电压，压电陶瓷产生最大的位移。这时出力为零。出力与位移的关系如下图所示。

       只要外部连接机械结构存在刚度，则压电陶瓷的位移就一定会有损失。位移损失的大小取决于外部机械结构的刚度，外部机械结构的刚度越大，损失的位移也就越大，当外部机械结构的刚度与压电陶瓷的刚度相同时，位移与出力为最大位移与最大出力的一半，压电陶瓷效能得到最大的应用。

       下图为压电陶瓷在不同受力的情况下产生位移的关系图。

       图a：负载为恒定力时，压电陶瓷将被压缩（压缩量取决于压电陶瓷的刚度及负载力的大小），施加标称电压，压电陶瓷在被压缩后的基础上伸长标称位移。

       图b：受到变力时，压电陶瓷的位移会有一定的损失，具体损失大小取决于外部机械结构的刚度。