新闻中心您的位置:网站首页 >新闻中心 >压电振动传感器的压电材料有哪些?

压电振动传感器的压电材料有哪些?

更新时间:2021-12-27   点击次数:593次
   压电振动传感器是一种无源传感器,属于惯性式传感器。利用压电晶体,如石英晶体、压电陶瓷等的“压电效应”:在加速度计感受到振动时,质量块加在压电元件上的力也随之变化。压电晶体受力变形后,其内部会产生极化现象,同时在它的两个表面产生符号相反的电荷,当被测振动频率远低于加速度计的固有频率(谐振频率)时,则力的变化与被测加速度成正比。当外力去除后,又重新恢复到不带电状态,这种现象称为“压电效应”,具有“压电效应”的晶体称为压电晶体。
  
  压电加速度计输出为电荷类型,故需要与电荷放大器配合使用,然后信号再传输到采集仪或者与内置电荷调理的采集仪直接连接。电荷放大器以电容作负反馈,使用中基本不受电缆电容的影响,但会受到静电场的影响。在电荷放大器中,通常用高质量的元器件,输入阻抗高,因而价格也比较贵,一般用的比较少。
  
  压电振动传感器的压电材料有哪些呢?具体如下:
  (1)压电单晶
  压电单晶是指按晶体空间点阵长程有序生长而成的晶体。这种晶体结构无对称中心,因此具有压电性。如石英晶体、镓酸锂、锗酸锂、锗酸钛以及铁晶体管铌酸锂、钽酸锂等。压电单晶材料的生长方法包括水热法、提拉法、坩埚下降法和泡生法等。
  
  (2)压电陶瓷
  压电陶瓷则泛指压电多晶体,是指用必要成份的原料进行混合、成型、高温烧结,由粉粒之间的固相反应和烧结过程而获得的微细晶粒无规则集合而成的多晶体,具有压电性的陶瓷称压电陶瓷。压电陶瓷材料具有良好的耐潮湿、耐磨和耐高温性能,硬度较高,物理和化学性能稳定。压电陶瓷材料包括钛酸钡BT、锆钛酸铅PZT、改性锆钛酸铅、偏铌酸铅、铌酸铅钡锂PBLN、改性钛酸铅PT等。
  
  (3)压电薄膜
  压电薄膜材料是原子或原子团经过或溅射的方法沉积在衬底上而形成的,其结构可以是费静态、多晶甚至是单晶。压电薄膜制备的器件不需要使用价格昂贵的压电单晶,只要在衬底上沉积一层很薄的压电材料,因而具有经济和省料的特点。而且制备薄膜过程中按照一定取向来沉积薄膜,不需要进行极化定向和切割等工艺。另外,利用压电薄膜制备的器件应用范围广泛、制作简单、成本低廉,同时其能量转换效率高,还能与半导体工艺集成,符合压电器件微型化和集成化的趋势。