Montaje experimental para la medición de las curvas resonantes del modo radial a altas temperaturas
J. Portellesa,c, J. Fuentesa,c, E. L. Rodrígueza,c, L. Sotoa,c, O. Raymondb, V. Garcíab, J. Heirasb y J.M. Siqueirosb.
a) Facultad de Física, Universidad de La Habana, Cuba; portell@fisica.uh.cu†, b) Centro de Nanociencias y Nanotecnología, Ensenada, B.C, México; c) Instituto Cibernética, Matemáticas y Física, Ciudad de La Habana †autor para la correspondencia portell@fisica.uh.cu
Recibido el 1/02/09. Aprobado en versión final el 13/06/2010.
Sumario. La caracterización de los materiales piezoeléctricos con la temperatura es de gran importancia pues permite ajustar los parámetros tecnológicos para obtener cerámicas de alta calidad. Las constantes electromecánicas de los materiales piezoeléctricos son determinadas por la medición de la admitancia ó impedancia de transductores a partir de las curvas de resonancia. En el trabajo se presenta el equipo construido, que permite medir de forma automatizada las curvas de resonancia en cerámicas piezoeléctricas en el rango de 25 a 150oC.y 4Hz a 4 MHz. Esta práctica fue incluida en la asignatura Métodos Experimentales de la Física, que cursan los estudiantes de la carrera de Física en el quinto año. Esta práctica les permite a los alumnos familiarizarse con técnicas modernas así como conocer los fundamentos de la piezoelectricidad y sus aplicaciones. Se calculan a partir de curvas medidas, los parámetros electromecánicos desde 25-150o C con paso de 5o C de las frecuencias resonantes de las curvas Z vs Frec correspondientes al modo radial en cerámicas PZT 53/47: Gd.
Abstract. The characterization of piezoelectric materials with the temperature is of great importance since it allows adjusting the technological parameters to obtain high quality ceramic. The electromechanical constants of piezoelectric materials are determined by the measurement of the admittance or impedance of transducers starting from the curves of resonance. In this work an equipment is presented that allows to measure in an automated way the resonance curves of piezoelectric ceramic in the range of 25 at 150oC and between 4Hz to 4 MHz. A new experimental work was included in the subject Experimental Methods of the Physics that the students of the career of Physics study in the fifth year. This practice allows the students to familiarize with a modern technique as well as to know the foundations of the piezoelectricity and its applications. The electromechanical parameters are calculated from the measured curves, from 25-150o C with step of 5o C from the resonant frequencies in Z vs Frec curves corresponding to the radial mode in PZT 53/47: Gd ceramic.
Palabras clave. Physics education, 01.40.-d; Physics education laboratory experiments, 01.50.Pa; Piezoelectricity, 77.65.-j; piezoelectric devices, 85.50.-n
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