电学测试记录

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记录范围

本文件记录未整流条件下的同步力、位移和电压测试。功率和电能均由完整电压波形及实测电阻计算；峰值电压只作为量程和波形记录。

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一、方案版本与设备

1.1 方案冻结记录

项目	内容	确认日期/人员
电学测试版本	—	—
PZT牌号与生产批次	—	—
样品清单版本	—	—
PZT区组分配版本	—	—
构型测试顺序版本	—	—
D05/D10条件顺序版本	—	—
负载顺序版本	—	—
数据处理规则版本	—	—

1.2 设备与通道

项目	型号/编号	量程或关键参数	校准日期	备注
动态试验机	—	1 Hz位移控制	—	—
载荷传感器	—	—	—	—
位移传感器	—	测量位置：—	—	—
电压测量前端	—	$R_{in}$：—；$C_{in}$：—；增益：—	—	—
数据采集设备	—	采样率：—	—	—
LCR表	—	$C_p@1\mathrm{kHz}$	—	—
电阻测量设备	—	—	—	—
氧化铝均压板与PZT夹盒	—	版本：—	—	—

通道	采集设备/通道号	原始单位	标定系数	滤波或带宽	同步检查
力	—	—	—	—	—
位移	—	—	—	—	—
电压	—	—	—	—	—

1.3 氧化铝均压板与夹盒

项目	上板	下板	依据或备注
均压板编号	—	—	与夹盒版本对应
材料牌号/氧化铝含量	—	—	供应商数据表
实测长×宽×厚 (mm)	—	—	—
平面度/平行度 (μm)	—	—	测量方法：—
表面、倒角和边缘状态	—	—	—
引线避让	—	—	接点不得形成承压凸点

夹盒版本	引线布置版本	低载荷检查日期	电气隔离检查	载荷旁路检查	备注
—	—	—	—	—	—

1.4 环境与安全限值

日期	温度	湿度	力停机限值	位移停机限值	电压停机限值	依据
—	—	—	—	—	—	—

限值应依据预实验、设备量程和供应商书面限制确定。未填写时不运行正式样品。

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二、PZT验收与区组

2.1 到货PZT

PZT编号	牌号/批次	直径 (mm)	厚度 (mm)	$C_p@1\mathrm{kHz}$ (nF)	$\tan \text{delta@}1\mathrm{kHz}$ (%)	电气隔离/极性/外观	用途
PZT-01	—	—	—	—	—	—	—
PZT-02	—	—	—	—	—	—	—
PZT-03	—	—	—	—	—	—	—
PZT-04	—	—	—	—	—	—	—
PZT-05	—	—	—	—	—	—	—
PZT-06	—	—	—	—	—	—	—
PZT-07	—	—	—	—	—	—	—

“用途”填写B1～B5、备用或不合格。入选规则及原始测量文件见PZT换能器选型。

2.2 正式区组

区组	PZT编号	六件样品及顺序	开始日期	完成日期	区组状态	备注
B1	—	—	—	—	—	—
B2	—	—	—	—	—	—
B3	—	—	—	—	—	—
B4	—	—	—	—	—	—
B5	—	—	—	—	—	—

样品编号与顺序必须和样品清单一致。样品编号后缀不直接代表PZT区组。

2.3 PZT参考响应

项目	冻结内容
参考装夹或参考件	待确定
参考激励	待确定
参考负载	待确定
漂移计算量	待确定
漂移界限	暂定5%；正式预实验前冻结
重复次数	待确定

参考方法和界限未冻结前，不能计算或判定PZT漂移。

区组	测前参考值	测后参考值	漂移 (%)	是否超限	原始文件	处理
B1	—	—	—	—	—	—
B2	—	—	—	—	—	—
B3	—	—	—	—	—	—
B4	—	—	—	—	—	—
B5	—	—	—	—	—	—

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三、公共负载与扫描电阻

3.1 公共负载

项目	数值	单位/说明
5片正式PZT的$\mathrm{median}(C_p)$	—	F
频率$f$	1	Hz
理论$R^{\ast }$	—	Ω
电压前端$R_{in}$	—	Ω
公共$R_{load}$实测值	—	Ω
公共$R_{eff}$	—	Ω
电阻测量日期/设备	—	—

$$R_{eff}={\left(\frac{1}{R_{load}}+\frac{1}{R_{in}}\right)}^{-1}$$

3.2 五档扫描负载

负载ID	目标$R_{eff}/R^{\ast }$	目标$R_{eff}$ (Ω)	$R_{load}$实测值 (Ω)	实际$R_{eff}$ (Ω)	允许电压	测量日期
R025	0.25	—	—	—	—	—
R050	0.50	—	—	—	—	—
R100	1.00	—	—	—	—	—
R200	2.00	—	—	—	—	—
R400	4.00	—	—	—	—	—

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四、预实验记录

4.1 静态噪声与伪迹检查

日期	PZT编号	$R_{load}$	静态噪声文件	电压噪声RMS	引线反接结果	电气隔离检查	线缆固定	电压削顶	备注
—	—	—	—	—	—	—	—	—	—

4.2 预实验样品

样品	PZT编号	首次运行文件	重新装夹文件	SNR	$F_{amp}$周期CV	$E_{elec}$周期CV	重装夹差异 $F_{amp}/E_{elec}$ (%)	装置检查	判定
P-SS-01	—	—	—	—	—	—	—	—	—
P-SS-02	—	—	—	—	—	—	—	—	—
P-SS-03	—	—	—	—	—	—	—	—	—
P-FCC-01	—	—	—	—	—	—	—	—	—
P-FCC-02	—	—	—	—	—	—	—	—	—
P-FCC-03	—	—	—	—	—	—	—	—	—
P-TC-01	—	—	—	—	—	—	—	—	—
P-TC-02	—	—	—	—	—	—	—	—	—
P-TC-03	—	—	—	—	—	—	—	—	—

SNR和两个周期CV按“首次/重新装夹”的顺序填写；重装夹差异分别记录平均$F_{amp}$和平均$E_{elec}$的相对差异。

4.3 扩展至正式实验的判定

下列数值是当前暂定值。正式预实验开始前，将最终判据、计算方法和冻结日期写入第一节；本表随后按冻结值填写，不在看到预实验结果后更换判据。

项目	判据	实测结果	是否通过	备注
电压信噪比	≥10	—	—	RMS幅值比
力幅值周期CV	≤10%	—	—	—
每循环电能CV	≤15%	—	—	—
PZT参考响应漂移	≤5%	—	—	参考方法须先冻结
SS/FCC/TC力学趋势	低—中—高	—	—	使用同步实测力
装置状态	无损伤或异常	—	—	—

预实验结论	日期	确认人员	是否增加正式样品	后续处理
—	—	—	—	—

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五、正式样品公共负载结果

每件正式样品分别记录D05和D10。表中数值均为20个连续周期的均值；逐周期结果保存在处理文件中。

每个原始运行及运行主表同时记录该样品的D05/D10先后顺序；顺序表版本登记在第一节。

区组	PZT	样品	条件	日期	原始文件	${\delta }_{amp}$ (mm)	$F_{amp}$ (N)	$E_{load}$ (J)	$E_{elec}$ (J)	$W_{+}$ (J)	$K_e$ (J/N²)	${\eta }_{app}$	$E_{elec}$ CV (%)	状态
—	—	SS-01	D05	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	SS-01	D10	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	SS-02	D05	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	SS-02	D10	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	SS-03	D05	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	SS-03	D10	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	SS-04	D05	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	SS-04	D10	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	SS-05	D05	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	SS-05	D10	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	BCC-01	D05	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	BCC-01	D10	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	BCC-02	D05	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	BCC-02	D10	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	BCC-03	D05	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	BCC-03	D10	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	BCC-04	D05	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	BCC-04	D10	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	BCC-05	D05	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	BCC-05	D10	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	FCC-01	D05	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	FCC-01	D10	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	FCC-02	D05	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	FCC-02	D10	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	FCC-03	D05	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	FCC-03	D10	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	FCC-04	D05	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	FCC-04	D10	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	FCC-05	D05	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	FCC-05	D10	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	CB-01	D05	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	CB-01	D10	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	CB-02	D05	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	CB-02	D10	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	CB-03	D05	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	CB-03	D10	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	CB-04	D05	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	CB-04	D10	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	CB-05	D05	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	CB-05	D10	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	DC-01	D05	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	DC-01	D10	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	DC-02	D05	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	DC-02	D10	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	DC-03	D05	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	DC-03	D10	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	DC-04	D05	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	DC-04	D10	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	DC-05	D05	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	DC-05	D10	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	TC-01	D05	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	TC-01	D10	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	TC-02	D05	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	TC-02	D10	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	TC-03	D05	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	TC-03	D10	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	TC-04	D05	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	TC-04	D10	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	TC-05	D05	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	TC-05	D10	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—

公共负载结果是六构型比较的主数据。不得用各样品负载扫描得到的最大值替换本表。

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六、D10负载扫描汇总

区组	PZT	样品	五档实际顺序	原始文件组	最优$R_{eff}$ (Ω)	最大$E_{elec}$ (J)	对应$E_{load}$ (J)	曲线状态	备注
—	—	SS-01	—	—	—	—	—	—	—
—	—	SS-02	—	—	—	—	—	—	—
—	—	SS-03	—	—	—	—	—	—	—
—	—	SS-04	—	—	—	—	—	—	—
—	—	SS-05	—	—	—	—	—	—	—
—	—	BCC-01	—	—	—	—	—	—	—
—	—	BCC-02	—	—	—	—	—	—	—
—	—	BCC-03	—	—	—	—	—	—	—
—	—	BCC-04	—	—	—	—	—	—	—
—	—	BCC-05	—	—	—	—	—	—	—
—	—	FCC-01	—	—	—	—	—	—	—
—	—	FCC-02	—	—	—	—	—	—	—
—	—	FCC-03	—	—	—	—	—	—	—
—	—	FCC-04	—	—	—	—	—	—	—
—	—	FCC-05	—	—	—	—	—	—	—
—	—	CB-01	—	—	—	—	—	—	—
—	—	CB-02	—	—	—	—	—	—	—
—	—	CB-03	—	—	—	—	—	—	—
—	—	CB-04	—	—	—	—	—	—	—
—	—	CB-05	—	—	—	—	—	—	—
—	—	DC-01	—	—	—	—	—	—	—
—	—	DC-02	—	—	—	—	—	—	—
—	—	DC-03	—	—	—	—	—	—	—
—	—	DC-04	—	—	—	—	—	—	—
—	—	DC-05	—	—	—	—	—	—	—
—	—	TC-01	—	—	—	—	—	—	—
—	—	TC-02	—	—	—	—	—	—	—
—	—	TC-03	—	—	—	—	—	—	—
—	—	TC-04	—	—	—	—	—	—	—
—	—	TC-05	—	—	—	—	—	—	—

“最优$R_{eff}$”按五档中20周期平均$E_{elec}$最大的位置填写。若$E_{load}$的峰值位于另一档，在备注中分别记录。负载点不足、阻值接错或曲线没有覆盖峰值时，不外推最优负载。

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七、无效运行、重复测试与区组异常

事件编号	日期	区组/PZT	样品	原运行文件	原因	处理	重复运行文件	数据状态	确认人员
EVT-001	—	—	—	—	—	—	—	—	—

数据状态	含义
有效	运行完整，进入预定分析
运行无效	装夹、负载、采集或控制异常；原文件保留
样品退出	点阵损伤，按样品清单处理
区组不完整	PZT异常或区组未完成，不能作为完整区组分析

更换备用PZT后，新PZT构成新区组，必须重新完成六构型。原区组文件和异常原因全部保留。

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八、处理规则冻结记录

项目	冻结内容	版本/文件	日期	确认人员
电压增益与偏置换算	—	—	—	—
力与位移标定	—	—	—	—
位移修正	—	—	—	—
周期切分	相邻两个位移最小值之间	—	—	—
滤波与带宽	—	—	—	—
静态噪声处理	—	—	—	—
$R_{eff}$计算	使用实测$R_{load}$和已知$R_{in}$	—	—	—
异常周期处理	—	—	—	—
计算脚本或软件	—	—	—	—

周期CV、重新装夹差异及$F_{amp}$、$E_{load}$、$E_{elec}$、$W_{+}$、$K_e$和${\eta }_{app}$的计算定义见数据处理。重装夹差异目前只记录，不设自动排除界限。

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九、归档与完整性检查

• 方案、样品、区组和随机顺序版本已记录；
• 设备、校准、量程、采样率和同步方式已记录；
• 7片PZT的到货测量和5片正式器件分配已记录；
• 公共负载和五档扫描电阻均使用实测值；
• 环境条件及力、位移、电压停机限值已填写；
• 静态噪声、引线反接、电气隔离和削顶检查已完成；
• 9件预实验样品及重新装夹结果已记录；
• PZT参考响应方法已经冻结；
• 至少30件正式样品的D05和D10原始文件已登记；
• 至少30件正式样品的D10负载扫描文件组已登记；
• 无效运行、重复测试、样品退出和区组异常均已保留；
• 原始文件、处理文件和结果表已分别归档；
• 峰值电压未被直接用于平均功率计算。