CN215866899U - 一种压电系数测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压电系数测量装置，其包括底座；设置在所述底座上的样品放置台；设置在所述底座上加力装置，其位于所述样品放置台的一侧；所述加力装置包括驱动组件和可拆装探头；在驱动组件驱动作用下，所述可拆装探头与样品接触且对样品施加压力。本实用新型的探头拆装方便，能够应对不同电极面积的压电薄膜材料的压电系数测量。

Description

一种压电系数测量装置

技术领域

本实用新型涉及压电系数测量领域，尤其涉及一种压电系数测量装置。

背景技术

目前常用的测量方法采用的测试装置如图1所示，包括电磁驱动D1、电极D2、参考样片D3、绝缘住D4、探头D5，具体的，将被测样品D6固定在两个电极D5之间，通过电磁驱动D1的交变信号产生振动，使被测样品D6所受力的大小发生有规律的变化，并比较由被测样品D6在电容C1产生的电信号V1大小与已知压电系数的参考样片3在电容C2产生的电信号V2大小的关系得出样品1的压电系数，一般设定C1＝C2。

因为该测量方法是通过比较信号大小得到被测物的压电系数，所以探头D5和被测物间的接触面积需要保持一定大小。

但是，随着压电薄膜材料在微电子领域的应用，探头和被测物之间会出现图2、3、4所示，分别为被测样品D6的可作用面积远大于探头D5的接触面、被测样品D6的可作用面积远小于探头D5的接触面、被测样品D6的可作用面积与探头D5的接触面相近的几种不同情况。而现有测量方法不能应对探头与被测物之间有效面积发生变化的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种压电系数测量装置，其探头拆装方便，能够应对不同电极面积的压电薄膜材料的压电系数测量。

根据本申请的第一方面，提供一种压电系数测量装置，其包括：

底座；

设置在所述底座上的样品放置台；

设置在所述底座上加力装置，其位于所述样品放置台的一侧；所述加力装置包括驱动组件和可拆装探头；

在驱动组件驱动作用下，所述可拆装探头与样品接触且对样品施加压力。

在一些实施方式中，所述样品放置台，与信号处理装置电性连接；

所述可拆装探头与信号处理装置电性连接；所述可拆装探头、样品、样品放置台与信号处理装置形成导电回路。

在一些实施方式中，所述可拆装探头包括：与所述驱动组件连接固定的快装结构，所述快装结构具有一安装腔，在所述安装腔内设置有探头。

在一些实施方式中，所述快装结构包括：

卡板，其一侧开口，形成一插槽；

插板，其可拆卸固定在所述卡板具有开口的一侧；

顶板，其可拆卸固定在所述卡板的上方；

所述卡板、插板、顶板三者连接在一起，形成一安装腔，用以安装探头。

进一步的，所述插板包括主板和位于主板两端的固定板；其中，

所述主板嵌入所述插槽内，与所述卡板、顶板配合形成所述安装腔，

所述固定板与所述卡板抵接，所述固定板和所述卡板通过连接构件固定。

进一步的，所述顶板的底部具有向下突出的限位凸台；

所述探头的顶部具有凹槽；

当探头的局部固定安装在所述安装腔内后，所述凸台嵌入凹槽内，使所述探头在水平方向上位置固定。

进一步的，所述凹槽的一侧具有开口，所述开口与凹槽之间构成一轨道，所述凸台能够沿所述轨道滑入凹槽内。

进一步的，所述卡板和插板的底部边缘均具有第一凸缘，所述第一凸缘朝所述安装腔的中心延伸；

所述探头的顶部具有径向向外延伸的第二凸缘；

所述第一凸缘托住所述第二凸缘，从而将探头的局部固定在安装腔内。

进一步的，所述卡板和插板上均具有第一斜坡过渡部，所述第一斜坡过渡部设在第一凸缘的一端；

所述第二凸缘的底部边缘具有第二斜坡过渡部；

当探头的局部固定安装在所述安装腔内后，所述第一斜坡过渡部与第二斜坡过渡部相抵。

进一步的，所述顶板上具有多个用于与卡板连接固定的固定孔。

与现有技术相比，本实用新型的一种压电系数测量装置，通过所述快装结构，能够实现探头的快速拆装且定位，避免了由于用户频繁拆装而造成探头拆装后的垂直度和定位精度不准确的问题，本实用新型的探头方便拆装，结构简单，方便用户使用。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1是压电系数测量原理示意图；

图2是被测样品与探头的接触结构示意图；

图3是被测样品与探头的接触结构示意图；

图4是被测样品与探头的接触结构示意图；

图5是本申请实施例的压电系数测量装置的结构示意图；

图6是本申请实施例的可拆装探头的结构示意图；

图7是本申请实施例的可拆装探头的结构示意图；

图8是本申请实施例的可拆装探头的结构示意图；

图9是本申请实施例的可拆装探头在未设置顶板时的俯视图。

具体实施方式

为了更好地阐述本实用新型，下面参照附图对本实用新型作进一步的详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请实施例保护的范围。

在本申请实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请实施例。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

如图5-9所示，为本申请实施例的压电系数测量装置，其包括：

底座100；

设置在所述底座上的样品放置台200；

设置在所述底座上加力装置300，其位于所述样品放置台的一侧；所述加力装置包括驱动组件和所述可拆装探头400；

在驱动组件驱动作用下，所述可拆装探头与样品接触且对样品施加压力。

在一些实施方式中，所述样品放置台，与信号处理装置电性连接；

所述可拆装探头与信号处理装置电性连接；所述可拆装探头、样品、样品放置台与信号处理装置形成导电回路。

其中，所述信号处理装置，驱动组件在不影响理解的情况下，图中未示出。

本申请实施例的压电系数测量装置，其通过样品放置台和可拆卸探头实现与压电薄膜材料的两个电极，也即样品的两个电极的连接，以形成导电回路。

在另一些实施例中，当样品压电薄膜材料的电极不在上下表面时，亦可通过设置与所述信号处理装置连接的探针，将探针与压电薄膜材料的电极连接，以形成所述导电回路。

与现有技术相比，本实用新型的一种压电系数测量装置，通过所述可拆装探头，能够实现探头的快速拆装且定位，避免了由于用户频繁拆装而造成探头拆装后的垂直度和定位精度不准确的问题，本实用新型的探头拆装方便，通过更换所述可拆装探头，能够应对不同电极面积的压电薄膜材料的压电系数测量。

具体地，通过更换探头，改变探头的接触面积而达到的效果。例如，开始探头接触面是直径2mm的圆，电极也是直径2mm的圆，从而会形成图4难对位问题。通过更换探头，使用接触面积为直径1mm的探头，接触效果从图4变成图2，对位容易，可准确计算压电系数。

如图6-9所示，为本申请实施例的可拆装探头，其包括与所述驱动组件连接固定的快装结构和探头10，所述快装结构具有一安装腔5，所述探头10安装在所述安装腔5内。

其中，所述快装结构包括：

卡板2，其一侧开口，形成一插槽；

插板2，其可拆卸固定在所述卡板具有开口的一侧；

顶板1，其可拆卸固定在所述卡板的上方；

所述卡板2、插板3、顶板1三者连接在一起，形成一安装腔5，用以安装探头。

本申请实施例的一种快装结构，其包括利用卡板2、插板3、顶板1形成一安装腔5，该安装腔5为所述探头10提供安装位置，使得探头得以安装定位，避免了由于用户频繁拆装而造成探头10拆装后的垂直度和定位精度不准确的问题，同时，本实用新型的一种快装结构能够快速且方便更换探头，方便用户使用，能够应对不同电极面积的压电薄膜材料的压电系数测量。

具体地，所述顶板1、卡板2和插板3构设出位于顶板1下方的安装腔5，影响探头10拆装后的垂直度和定位精度由顶板1、卡板2和插板3所确定，且卡板2固定设置在顶板1的下方，即确保插板3与卡板2重新对位安装以解决探头10拆装后的垂直度和定位精度不准确的问题。

另外，在本实施例中，所述插板3位于顶板1的底部，且所述插板3的顶部与顶板1的底部紧贴，使插板3拆卸后重新安装在顶板1的底部时，所述插板3能够以顶板1的底部作为参照系与卡板2进行对位，而且所述卡板2和插板3通过连接构件4进行连接固定，连接构件4不与探头10接触，不会对探头10的垂直度和定位精度造成影响。

本申请实施例，仅需通过装设插板3即可达到安装探头10的目的，减少卡板2对探头10在拆装后的垂直度和定位精度的影响，另一方面，插板3相对于卡板2和顶板1分开设置，能够减少探头10进行垂直度或定位精度的调节对象，仅需对插板3进行调整。

其中，如图9所示，所述插板3包括：主板31和位于主板31两端的固定板32；

所述主板31能够嵌入所述插槽内，与所述卡板、顶板配合形成所述安装腔5，且所述固定板32与所述卡板2抵接，所述固定板和所述卡板通过连接构件4固定。

其中，所述连接构件4为螺栓，所述螺栓设在固定板32上，且所述螺栓贯穿所述固定板32螺纹固定至所述卡板2。

使连接构件4在连接固定卡板2和插板3后，连接构件4避开所述安装腔5，不会对安装腔5内安装的探头10造成影响。

其中，所述顶板1的底部具有向下突出的凸台11；所述探头10的顶部具有凹槽103；当探头10的局部固定安装在所述安装腔5内后，所述凸台11嵌入凹槽103内，使所述探头10在水平方向上位置固定。

探头10在安装至所述安装腔5内后，由安装腔5限制探头10的水平方向上的活动空间，在凸台11嵌入凹槽103内后，使探头10此时无法转动，从而使探头10在水平方向上位置固定。

而且，所述凹槽103的一侧具有开口，所述开口与凹槽103之间构成一轨道，所述凸台11能够沿所述轨道滑入凹槽103内，进而限制了探头10安装在安装内的放置方向，方便用户拆装。

在本实施例中，如图所示，所述顶板1上具有多个用于与卡板2连接固定的固定孔12。

其中，在本实施例中，为了使探头10能够稳定的安装在安装腔5内，所述卡板2和插板3的底部边缘均具有第一凸缘231，所述第一凸缘朝所述安装腔的中心延伸；

所述探头10的顶部具有径向向外的第二凸缘101；

所述第一凸缘231托住所述第二凸缘101，从而将探头10的局部固定安装在安装腔5内。

在本实施例中，所述卡板2和插板3上均具有第一斜坡过渡部232，所述第一斜坡过渡部232设在第一凸缘231的一端，所述第一斜坡过渡部232位于所述卡板2与所述第一凸缘231之间的倒角位置；

所述第二凸缘101的底部边缘具有第二斜坡过渡部102，所述第二斜坡过渡部102位于所述插板3与第一凸缘231之间的倒角位置；

当探头10的局部固定安装在所述安装腔5内后，所述第一斜坡过渡部232与第二斜坡过渡部102相抵。

所述插板3与卡板2通过连接构件4连接固定的过程中，第一斜坡过渡部232与第二斜坡过渡部102接触，探头10受到所述插板3的作用力，使探头10的顶部向上移动，直至探头10的顶部紧靠在顶板1的底部，从而使探头10在垂直方向的位置被限定。

另外，所述第一斜坡过渡部232的长度大于所述第二斜坡过渡部102的长度，使第二斜坡过渡部102相对于第二斜坡过渡部102具有斜向滑动上升的距离。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (9)

1.一种压电系数测量装置，其特征在于，包括：

底座；

设置在所述底座上的样品放置台；

设置在所述底座上方加力装置，其位于所述样品放置台的一侧；所述加力装置包括驱动组件和可拆装探头；

在驱动组件驱动作用下，所述可拆装探头与样品接触且对样品施加压力。

2.根据权利要求1所述的压电系数测量装置，其特征在于，所述可拆装探头包括：

与所述驱动组件连接固定的快装结构，所述快装结构具有一安装腔，在所述安装腔内设置有探头。

3.根据权利要求2所述的压电系数测量装置，其特征在于，所述快装结构包括：

卡板，其一侧开口，形成一插槽；

插板，其可拆卸固定在所述卡板具有开口的一侧；

顶板，其可拆卸固定在所述卡板的上方；

所述卡板、插板、顶板三者连接在一起，形成一安装腔，用以安装探头。

4.根据权利要求3所述的压电系数测量装置，其特征在于，

所述插板包括主板和位于主板两端的固定板；其中，

所述主板嵌入所述插槽内，与所述卡板、顶板配合形成所述安装腔，

所述固定板与所述卡板抵接，所述固定板和所述卡板通过连接构件固定。

5.根据权利要求3所述的压电系数测量装置，其特征在于，

所述顶板的底部具有向下突出的限位凸台；

所述探头的顶部具有凹槽；

当探头的局部固定安装在所述安装腔内后，所述凸台嵌入凹槽内，使所述探头在水平方向上位置固定。

6.根据权利要求5所述的压电系数测量装置，其特征在于，

所述凹槽的一侧具有开口，所述开口与凹槽之间构成一轨道，所述凸台能够沿所述轨道滑入凹槽内。

7.根据权利要求3所述的压电系数测量装置，其特征在于，

所述卡板和插板的底部边缘均具有第一凸缘，所述第一凸缘朝所述安装腔的中心延伸；

所述探头的顶部具有径向向外延伸的第二凸缘；

所述第一凸缘托住所述第二凸缘，从而将探头的局部固定在安装腔内。

8.根据权利要求3所述的压电系数测量装置，其特征在于，

所述卡板和插板上均具有第一斜坡过渡部，所述第一斜坡过渡部设在第一凸缘的一端；

所述第二凸缘的底部边缘具有第二斜坡过渡部；

当探头的局部固定安装在所述安装腔内后，所述第一斜坡过渡部与第二斜坡过渡部相抵。

9.根据权利要求3所述的压电系数测量装置，其特征在于，

所述顶板上具有多个用于与卡板连接固定的固定孔。

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