注：除非另有說明，否則所有規(guī)格的引用溫度為25 °C±3°C。欲了解更多信息，請與我們聯(lián)系。

1.外形尺寸表示為“長x寬x高”，長與寬公差尺寸為±0.4mm、高度公差尺寸為±0.1mm，尺寸不包含電線（線纜長度100mm）。

2.最大驅(qū)動電壓為0~+150V，對于高可靠的長期使用，建議驅(qū)動電壓在 0...+120V。

3測試條件：空載，【f＝1kHz, V＝1Vrms (<10μf)】、【f=120hz, v="1Vrms">10μF)】。

4.測試條件：空載，元件兩端無負(fù)荷。

5.指位移方向的剛度，本產(chǎn)品不可承受軸向拉力。

6.加載最大驅(qū)動電壓時，使位移量控制在0微米時的力。

(特別說明：預(yù)負(fù)載用于保護(hù)壓電陶瓷不受可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)故障的拉力影響。在某些情況下，預(yù)負(fù)載也可以用來補償由慣性產(chǎn)生的動力。位移隨著負(fù)載而變化，并且高于推薦的預(yù)負(fù)載范圍時，位移縮短。一般來說，應(yīng)選擇盡可能低的預(yù)負(fù)載。注意：驅(qū)動后，壓電陶瓷充滿電。直接連接紅線和黑線存在產(chǎn)生放電、火花甚至故障的危險。我們建議在紅線和黑線之間使用電阻(>100 kΩ)以釋放電荷。壓電陶瓷的紅色引線必須連接到用于驅(qū)動壓電陶瓷的電源的高電壓端。請勿用反向偏置電壓驅(qū)動壓電陶瓷促動器，這樣可能會損壞設(shè)備。壓電陶瓷不能在液體中或有易燃?xì)怏w或液體的地方使用，不能用有機溶劑進(jìn)行清洗。)

外形尺寸

注：

1.出廠時的極性設(shè)置 ：紅導(dǎo)線＝（＋），黑導(dǎo)線＝（－）

2.導(dǎo)線長度：100mm

3.參數(shù)表中的外形尺寸不包含導(dǎo)線出口部分及導(dǎo)線的長度。欲了解更多信息，請與我們聯(lián)系。

終端連接（可選）

半球端帽	外形圖示	可選尺寸
		Φ3.0 mm
		Φ5.0 mm
		Φ7.0 mm
		Φ10.0 mm

安裝說明

疊堆壓電陶瓷驅(qū)動器產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)上面對抗拉力的耐受度極低，如果施加拉力，則極有可能發(fā)生故障（損壞）。若在使用過程中，施加壓縮力，則能有效防止機械性損壞。對元件施加的壓力，請以元件的輸出力的20~50%為參考值。安裝時，請使元件的位移發(fā)生軸與安裝面保持垂直。協(xié)助配合壓電陶瓷的安裝，可選擇球頭端或扁平面鎢鋼合金進(jìn)行安裝操作。注意 ：請勿對本產(chǎn)品施加彎曲、扭轉(zhuǎn)、拉伸等外力。參考 ：扭轉(zhuǎn)、拉伸力的容許范圍參考值如下表：

PZT多層疊堆壓電陶瓷無預(yù)加載力。請勿對本產(chǎn)品施加彎曲、扭轉(zhuǎn)、拉力等外力。壓電陶瓷易碎，且抗拉強度低。要避免驅(qū)動器受到側(cè)向應(yīng)力、橫向應(yīng)力或彎曲應(yīng)力的負(fù)載條件。外部負(fù)載施加不當(dāng)時，可能會出現(xiàn)抗壓能，通過彎矩導(dǎo)致壓電裝置內(nèi)的高拉伸應(yīng)力。將負(fù)載不恰當(dāng)?shù)厥┘拥綁弘婒?qū)動器會出現(xiàn)內(nèi)部應(yīng)力，從而損壞驅(qū)動器。為避免該問題，壓電驅(qū)動器應(yīng)該施加一個外加負(fù)載，這樣使得應(yīng)力直接沿著驅(qū)動器的替代軸方向。負(fù)載應(yīng)該集中且在驅(qū)動器的安裝表面盡可能均勻應(yīng)用。當(dāng)負(fù)載平的接觸面施加到驅(qū)動器平的安裝表面時，保證兩個表面高度平整和光滑，可使得兩個表面接觸時平行度很好。如果外加負(fù)載與驅(qū)動器的替代軸成一定角度時，使用一個配有半球端板或撓性接頭的壓電促動器，從而實現(xiàn)壓電堆棧安全的負(fù)載。

安裝示意圖如下所示：

關(guān)于將負(fù)載安裝到PZT驅(qū)動器，適當(dāng)?shù)睾筒贿m地各種連接方法。

使用說明

產(chǎn)品須安裝在符合以下條件的地方。

? 無腐蝕性或可燃性氣體

? 較小的振動和沖擊

? 無散射介質(zhì)粉如鐵粉，粉塵，油霧，切削液，水，鹽和有機溶劑

? 無陽光直接照射和熱輻射

? 無強電場/磁場

? 無脈動噪聲源

? 易于檢查和清理

? 用于特殊環(huán)境，如受振動，真空和高溫/低溫，請隨時與我們聯(lián)系

壓電陶瓷工作說明

圖a.是壓電陶瓷元件工作的曲線圖。當(dāng)向致動器元件交替施加正向和負(fù)向電壓時，驅(qū)動電壓和位移之間的關(guān)系如下圖b.蝴蝶曲線所示。然而，這樣會造成壓電元件在 ±40V 處反復(fù)發(fā)生極化反轉(zhuǎn)，而這可能損壞壓電元件。因此，請勿使用交流電壓操作致動器元件以免絕緣電阻下降而造成故障。

圖c顯示了驅(qū)動電壓和生成力之間的關(guān)系。向極化壓電致動器施加最大驅(qū)動電壓（壓電陶瓷最大驅(qū)動電壓為 +150 V）而不施加外部壓力時，可獲得定義的最大位移。位移隨著致動器上所施加的外部壓力逐漸增加而從最大位移處逐漸減小。參數(shù)表中將位移變?yōu)榱闶堑牧ΨQ為最大出力。

電壓與力的關(guān)系

下面說明負(fù)重壓電陶瓷的行為（圖 3-5）。在已極化的壓電陶瓷上放置重物（靜負(fù)載）而不施加電壓時，壓電陶瓷會在重物作用下收縮。但此時，收縮方式在開路狀態(tài)和短路狀態(tài)下會有不同。如果針對長度受到壓縮的致動器而向負(fù)重致動器施加最大驅(qū)動電壓，又將獲得最大位移。這樣，如果施加的電壓相同，壓電陶瓷可提供大致相同的位移，而與壓電陶瓷是否負(fù)重（靜負(fù)載之下）無關(guān)（圖 3-7）。當(dāng)計算參考點（零點）時請注意，因為總長度會因各壓電陶瓷而不同。還可以將施加給壓電陶瓷的重量（靜負(fù)載）增加到造成最大生成力的負(fù)載。因為陶瓷材料的拉伸強度極限很低，如果向壓電陶瓷施加微弱的張力，陶瓷即可能會斷裂。因此，在預(yù)載荷下使用壓電陶瓷可以有效防止致動器的機械斷裂。要施加的最佳預(yù)載荷約為最大生成力的10~25%。位移特性的行為會因負(fù)載的類型而不同。圖 3-6(a) 和 (b) 顯示了負(fù)載為靜負(fù)載和彈性負(fù)載時的位移特性。

蠕變特性說明

溫度與位移/靜電容量關(guān)系

驅(qū)動頻率與壓電陶瓷溫度關(guān)系

如果壓電陶瓷元件持續(xù)在高頻率下工作，壓電陶瓷元件會發(fā)熱，從而導(dǎo)致壓電陶瓷元件溫度升高。圖下圖所示為PZ系列產(chǎn)品的溫度與驅(qū)動頻率的關(guān)系特性。如果壓電陶瓷元件的溫度變高，壓電陶瓷元件的絕緣電阻會下降，這可能造成故障。為使壓電陶瓷元件的溫度保持在工作溫度限度（＜ 85℃）內(nèi)，應(yīng)降低驅(qū)動頻率或驅(qū)動電壓。請注意，壓電陶瓷元件的溫度會有變動，因為元件的散熱特性很大程度上取決于環(huán)境條件。

注：測試方法

電壓 ：正弦波，V ＝ 150V

溫度測量 ：經(jīng)過 250 秒后或均衡狀態(tài)中的溫度。

響應(yīng)特性

疊堆壓電陶瓷可以驅(qū)動到大約 1/3 的共振頻率。施加給致動器的電壓突然上升和下降會使生成位移發(fā)生振鈴，如圖 3-13 所示，并向致動器元件施加張力。

振鈴是指所施加的電壓突然上升或下降導(dǎo)致致動器位移發(fā)生臨時過沖并最終造成振動和緊縮的一種現(xiàn)象。圖 3-15所示為振鈴現(xiàn)象的實際測量結(jié)果。

可靠性說明

多層壓電致動器絕大多數(shù)的故障模式是因絕緣性能下降造成的短路。

雖然絕緣性能下降的原因并未完全明確，但發(fā)現(xiàn)故障率在靜態(tài)使用（DC 電壓應(yīng)用）和動態(tài)使用（脈沖電壓應(yīng)用）之間存在極大的不同。與其他電氣部件類似，壓電致動器會受到濕度以及所施加電壓和環(huán)境溫度的影響。

本節(jié)說明樹脂涂層型壓電陶瓷在靜態(tài)和動態(tài)使用條件下的可靠性指南。我們的多層壓電致動器的可靠性在靜態(tài)使用情況下通過 MTTF（平均失效前時間）表示。雖然在動態(tài)使用情況下可以考慮使用重復(fù)次數(shù)表示可靠性，但仍無法確定指標(biāo)和原因之間的精確關(guān)系，因為它們之間存在各種影響原因和相互作用。因此，現(xiàn)在僅說明已獲取的數(shù)據(jù)和我們的理念。

1.靜態(tài)驅(qū)動電壓應(yīng)用

根據(jù)眾多實驗結(jié)果從經(jīng)驗上獲得了各驅(qū)動電壓、環(huán)境溫度和相對濕度的加速因數(shù)。通過將加速條件下觀察到的 MTTFs作為參考值使用下面的公式 (1) 估計實際應(yīng)用中的 MTTFr。

2. 脈沖電壓應(yīng)用

當(dāng)本元件通過脈沖電壓驅(qū)動時，因陶瓷的介電損耗而發(fā)熱會導(dǎo)致溫度上升。因此，元件不太可能受到濕度影響，從而極大地延長了使用壽命。由于此效應(yīng)會受到元件形狀、脈沖波形和頻率的影響，因此無法像DC 電壓應(yīng)用情況那樣通過公式進(jìn)行計算。

PZ2X3X9的測試中，以 500 Hz 的頻率施加 0-150 V 矩形脈沖 500 小時（相當(dāng)于施加 9 億個脈沖）后確認(rèn)無故障。

請注意由于元件固定方法和電壓上升速度所造成響鈴殘振現(xiàn)象而導(dǎo)致的物理損壞。

圖 3 和圖 4 為脈沖工作條件下可靠性測試結(jié)果的示例。

• 壓電陶瓷的性能

  特性參數(shù)	參數(shù)標(biāo)識	參數(shù)數(shù)據(jù)	單位
  機電耦合系數(shù)	εrel	5,400
  	損耗因子	200	-
  	Kp	0.62	-
  	K31	0.34	-
  	K33	0.68	-
  壓電常數(shù)	d31	-290	pm/V
  	d33	635	pm/V
  彈性常數(shù)	S11E	14.8	10-12 m2/N
  	S33E	18.1	10-12 m2/N
  頻率常數(shù)	徑向	2,040	m/sec
  	厚度	1,800	m/sec
  	橫向	1,410	m/sec
  	縱向	1,370	m/sec
  品質(zhì)因數(shù)（諧振）	f	70	-
  密度	ρ	8	g/cm3
  居里溫度	Tc	150	℃