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The knowledge of the dielectric large signal properties of piezoelectric actuators for dynamic use is necessary to estimate the limits of application, to optimize the driving electronics, and to improve the actuator materials. A measurement technique has been developed for determination of the large signal parameters capacity, loss tangent, loss power, and dilatation in dependence on the control voltage amplitude, frequency, temperature, and bias field strength and first experimental results are presented. The effective capacitance, which has been measured with large control amplitudes, determined the output parameters of the control electronic and the stability of the set up. The loss power (loss tangent) influences the heating of the piezo-actuator when large control amplitudes and high frequencies are used. The comprehensive data files from the set-up include many additional information which can be evaluated by a comfortable evaluation software. A loss power hyperbola of pie-actuators is derived being analogous to the loss power hyperbola of transistors. In addition, aging effects were investigated for the effective capacity, the loss power and the dilatation after a complete temperature and electrically field cycle. Harmonic distortion of the actuator current by controlling with large amplitudes and the change of the loss power by controlling with saw tooth and rectangular control voltages have bee measured.

Es wird ein MeBplatz zur Dielektrizitatskonstantenmessung nach dem Rrsonanzverfahren bei f = 10 GHz beschrieben. Aiiswerteformeln sowie Grenzen der MeBmethode werden angegeben. AnschlieIjend werden die MeBwerte von E' und E" verschieden behandelter optischer Kristalle angegeben.This article reports on a dielectric constant measuring apparatus which operates in the 3 cm microwave range using the method of resonance.: Evaluation formulae and limits of the method are indicated. Finally, we mill give the values t' and E" of optical crystals belonging to different treatments. EinleitungFur den Einsatz von Kristallen z. B. in elektrischen, elektro-optischen und elektroakustischen Bauelenienten inuR die Dielektrizitatskonstante (DK) dieser Kristalle uber einen weiten Prequenzbereich inoglichst noch als Funktion auaerer Parameter (Temperatur, Druck, elektrisches Peld usw.) bekannt sein. In Verbindung init anderen MeBmethoden (UV-und IR-Spektroskopie, riintgenografische Verfahren u. a.) kiinnen Messungeii der DK his Zuni Mikrowellenbereich Aufschlusse uber die Realstruktur der Kristalle liefern. Obwohl dafur Frequenzen bis zu einigen hundert kHz am besten geeignet sind (Orientierungsanteil der DK), gibt es Hinweise, da13 auch bei Mikrowellen (3 cni-Band) Effekte mel3bar sind, die von der Realstruktur beeinflulit werden (LOUDA et al.). Mit der hier beschriebenen Mikrowellenapparatur sollen sowohl unbekannte DK bestinimt als auch Realstruktureinflusse auf die DK untersucht werden.