我們都知道，給壓電陶瓷加載電壓之后，它會(huì )隨著(zhù)驅動(dòng)電壓的升高而膨脹伸長(cháng)，當電壓下降的時(shí)候，壓電陶瓷會(huì )回縮，由于壓電陶瓷具有極快的響應速度，因此在電流足夠大的情況下，壓電陶瓷會(huì )隨著(zhù)驅動(dòng)電壓升高或降低快速的膨脹與回縮，這時(shí)壓電陶瓷自身會(huì )產(chǎn)生一個(gè)拉力與壓縮力，兩種力交替出現，我們稱(chēng)之為動(dòng)態(tài)力。

當壓電陶瓷高頻動(dòng)態(tài)工作的時(shí)候，自身產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)力非常大，計算公式如下：

從動(dòng)態(tài)力公式可以看出，即使沒(méi)有外部的負載，動(dòng)態(tài)工作時(shí)壓電陶瓷自身仍會(huì )產(chǎn)生動(dòng)態(tài)力。 

由于壓電陶瓷是通過(guò)疊堆共燒工藝或者由壓電陶瓷片堆疊粘接而成，因此對于拉力非常的敏感，過(guò)大的拉力會(huì )造成壓電陶瓷的損壞。下圖為由于承受拉力而造成損壞的壓電陶瓷。

很大的動(dòng)態(tài)力相當于非常大的加速度作用在壓電陶瓷及內部電極上，這種沖擊會(huì )導致其損壞。加速度計算公式如下:

比如一個(gè)壓電陶瓷的位移是20μm，操作頻率是10kHz，計算得出加速度為39500m/s²，這超過(guò)了地球重力加速度的4000倍。

如何規避動(dòng)態(tài)力可能帶來(lái)壓電陶瓷損壞的風(fēng)險呢?

我們在使用的過(guò)程中需要了解動(dòng)態(tài)力的情況，通過(guò)計算來(lái)確定動(dòng)態(tài)力的大小，再通過(guò)降低使用頻率或負載的方式減小動(dòng)態(tài)力造成壓電陶瓷損壞的可能性。

壓電陶瓷帶負載之后，產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)力會(huì )更大。因此我們對于動(dòng)態(tài)應用的需求通常會(huì )選擇帶有一定預緊力的封裝壓電陶瓷，例如芯明天的PSt 150系列 及PSt 1000系列，PSt 1000/35/xx VS45系列壓電陶瓷的預緊力為6000N，這也就是意味著(zhù)該系列壓電陶瓷可以承受的zui大動(dòng)態(tài)力為6000N。

PSt 1000/35/200 VS45

沒(méi)有預緊力的壓電陶瓷，只能在很低的頻率下可以使用。

舉例：

我們選擇封裝型壓電陶瓷PSt 1000/16/200 VS25 這款產(chǎn)品，負載為10kg的前提下，zui大的使用頻率可以達到300Hz嗎？ 

通過(guò)動(dòng)態(tài)力公式計算，設頻率為300Hz，計算得出動(dòng)態(tài)力為3655N，而該壓電陶瓷的預緊力為1500N，動(dòng)態(tài)力遠遠超過(guò)了預緊力。在此頻率下使用，必定會(huì )導致壓電陶瓷的損壞；同樣采用動(dòng)態(tài)力公式計算，假設動(dòng)態(tài)力為1500N，計算得出zui大使用頻率為192Hz。

注意： 

1、動(dòng)態(tài)操作壓電陶瓷需要加散熱裝置可快速的將壓電陶瓷產(chǎn)生的熱量導出。

2、動(dòng)態(tài)操作需要確保壓電陶瓷不受側向力及剪切力。