ICS31.030 CCSL90 中华人民共和国国家标准 GB/T6427—2025 代替GB/T6427—1999 压电陶瓷振子频率温度稳定性的 测试方法 Testmethodforfrequencytemperaturestabilityofpiezoelectricceramicvibrator 2025-08-29发布 2026-03-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布前 言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件代替GB/T6427—1999《压电陶瓷振子频率温度稳定性的测试方法》,与GB/T6427—1999 相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下: a) 删除了“传输线路法”(见1999年版的6.1.1); b) 更改了测试设备及要求(见第5章,1999年版的6.1.1.2); c) 更改了测试步骤(见第8章,1999年版的6.1.1.3)。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国海洋船标准化技术委员会(SAC/TC12)提出并归口。 本文件起草单位:中国电子技术标准化研究院、海鹰企业集团有限责任公司、中国电子科技集团公 司第二十六研究所。 本文件主要起草人:曹可慰、蒋杏兵、鲜晓军、赵俊莎、迟文潮、张晖、史泽远、冯杰。 本文件于1986年首次发布,1999年第一次修订,本次为第二次修订。 ⅠGB/T6427—2025 压电陶瓷振子频率温度稳定性的 测试方法 1 范围 本文件描述了压电陶瓷振子频率温度稳定性的测试方法。 本文件适用于测试圆片径向伸缩振动模式和长条横向长度伸缩振动模式的压电陶瓷振子的串联谐 振频率和并联谐振频率的温度稳定性,其他压电陶瓷振子参照使用。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件。 GB/T2414.1 压电陶瓷材料性能试验方法 圆片径向伸缩振动模式 GB/T2414.2 压电陶瓷材料性能试验方法 长条横向长度伸缩振动模式 GB/T3389 压电陶瓷材料性能测试方法 性能参数的测试 GB/T3389.1 铁电压电陶瓷词汇 3 术语和定义 GB/T3389.1界定的术语和定义适用于本文件。 4 测试原理 温度稳定性是指压电陶瓷性能随温度变化的特性。频率温度稳定性为频率随温度变化的特性,可 用频率温度系数或最大相对频率漂移两种方法来描述。 在一定温度下,温度变化1℃时,频率数值变化与该温度下此频率的数值之比,称为频率温度系数 (Tf),可用公式(1)表示: Tf=1 f·∂f ∂θ……………………(1) 式中: Tf ———频率温度系数,单位为每摄氏度(℃-1); f———某温度下的频率,单位为赫兹(Hz); ∂f ∂θ———频率随温度的变化率,单位为赫兹每摄氏度(Hz/℃)。 压电陶瓷振子的频率随温度的变化是非线性的,其温度系数是温度的函数。 另外,通常还用最大相对频率漂移表征压电陶瓷振子的频率温度稳定性,可用公式(2)和公式(3) 表示: (δf)p=|f(θp)m-f(25℃)| f(25℃)……………………(2) 1GB/T6427—2025 (δf)N=|f(θN)m-f(25℃)| f(25℃)……………………(3) 式中: (δf)p ———正温最大相对频率漂移; (δf)N———负温最大相对频率漂移; f(θp)m———在正温范围内(如25℃~85℃)频率偏离常温25℃时频率的最大值,单位为赫兹 (Hz); f(θN)m———在负温范围内(如-65℃~25℃)频率偏离常温25℃时频率的最大值,单位为赫 兹(Hz); f(25℃)———常温25℃时的频率值,单位为赫兹(Hz)。 测量试样的最大导纳频率(fm),最小导纳频率(fn),或谐振频率(fr),反谐振频率(fa)(在一级近 似下fmT=fm=fr=fs,fnT=fn=fa=fp)。 将试样置于正负温环境试验设备内,在规定的温度范围内测量不同温度点的相应频率,就能得到频 率随温度变化的关系曲线,从而求得频率温度系数或最大相对频率漂移。 5 测试设备 5.1 电桥:频率精度优于10-5Hz。阻抗分辨率优于0.05Ω。 5.2 正负温度环境试验箱:能在要求的温度范围内(如-65℃~85℃)提供温度均匀、连续可调的正负 温度环境,控温偏差不大于±2℃。 5.3 试样盒:试样盒应采用良导热材料制成。盒内支架夹的夹持力要小,以能夹住试样为准,并保证夹 具与试样电极接触良好。夹具与试样接触面的直径应为0.3mm~1.0mm,并夹在试样节点处。试样 盒应加盖,盒内相对湿度小于75%。 6 测试样品 圆片试样按GB/T2414.1的规定,长条试样按GB/T2414.2的规定,其余试样按GB/T3389的规 定。试样应保持清洁干燥。在每个温度点测试前应保温不小于1h。 7 测试条件 测试频率时电场强度(E)不大于30mV/mm。 8 测试步骤 8.1 按图1连接测试设备,搭建测试电路。 2GB/T6427—2025 标引序号说明: 1———电桥; 2———正负温环境试验箱; 3———试样盒; 4———试样。 图1 测试电路示意图 8.2 室温频率的测试 将试样装入试样盒(5.3)内,加盖密封后置于正负温环境试验箱内。调节电桥(5.1)的频率,使试样 的阻抗最小,此时频率为最大导纳频率(fm)。再调节电桥(5.1)频率使试样相位为零,此时频率为谐振 频率(fr)。再增高电桥(5.1)频率,使试样阻抗最大,此时频率为最小导纳频率(fn)。再调节电桥(5.1) 频率使试样相位为零,此时频率为反谐振频率(fa)。 8.3 正负温频率的测试 除按8.2测出各温度点的频率外,其余测试程序按下列规定进行。按所需的测试温度,改变正负 温度环境试验箱(5.2)的温度,其升降温速率不大于3℃/min。在选定的温度点保持一定时间(一般为 1h)。然后重复8.2测出该温度点的串联谐振频率(fs)和并联谐振频率(fp)。在整个温度范围内逐点 进行测试(在该温度下每隔10s取的两次读数表明频率变化小于1%时进行记录,且所取温度点不小于 10个),从而得到频率温度特性曲线。 变温方式推荐如下:从常温直接降至负温最低点,并从此点开始按所需要的温度逐点进行测试,直 至正温最高点。 9 参数性能的计算 9.1 频率温度系数的计算 由测出的串联谐振频率(fs)和并联谐振频率(fp)的频率温度特性曲线,按公式(1)计算任一温度 的频率温度系数(Tf)。 当某温度区间内频率与温度可近似看作线性关系时,任一温度(θ1)的频率温度系数按公式(4)或公 式(5)计算。公式(4)对应串联谐振频率,公式(5)对应并联谐振频率。 Tfs=fs(θ2)-fs(θ1) fs(θ1)(θ2-θ1)……………………(4) Tfp=fp(θ2)-fp(θ1) fp(θ1)(θ2-θ1)……………………(5) 式中: Tfs ———串联谐振频率温度系数,%; 3GB/T6427—2025 Tfp———并联谐振频率温度系数,%; θ1,θ2———频率与温度呈线性关系区间内任意两点的温度,单位为摄氏度(℃); fs(θ1)———温度θ1时的串联谐振频率,单位为赫兹(Hz); fs(θ2)———温度θ2时的串联谐振频率,单位为赫兹(Hz); fp(θ1)———温度θ1时的并联谐振频率,单位为赫兹(Hz); fp(θ2)———温度θ2时的并联谐振频率,单位为赫兹(Hz)。 9.2 最大相对频率漂移的计算 由测得的频率温度特性曲线,并以25℃为基准值,按公式(2)和公式(3)分别计算正温最大相对频 率漂移和负温最大相对频率漂移。 10 试验报告 试验报告应至少包括以下内容: a) 送样单位; b) 样品信息; c) 测试日期; d) 测试环境条件; e) 测试设备; f) 测试人员及复核人员; g) 测试结果; h) 本文件编号。 4GB/T6427—2025