壓電晶體一般指壓電單晶體,是指按晶體空間點陣長程有序生長而成的晶體。這種晶體結構無對稱中心,因此具有壓電性。如水晶(石英晶體)、鎵酸鋰、鍺酸鋰、鍺酸鈦以及鐵晶體管鈮酸鋰、鉭酸鋰等。
相比較而言,壓電陶瓷壓電性強、介電常數高、可以加工成任意形狀,但機械品質因子較低、電損耗較大、穩定性差,因而適合于大功率換能器和寬帶濾波器等應用,但對高頻、高穩定應用不理想。石英等壓電單晶壓電性弱,介電常數很低,受切型限制存在尺寸局限,但穩定性很高,機械品質因子高,多用來作標準頻率控制的振子、高選擇性(多屬高頻狹帶通)的濾波器以及高頻、高溫超聲換能器等。壓電陶瓷及其器件是近代電子技術領域中不可缺少的重要組成部分,它在現代通訊、雷達、聲納、自動測量與控制、超聲換能、引燃引爆、超聲滅菌、超聲功率等方面均得到廣泛應用。近來由于鈮鎂酸鉛Pb(Mg1/3Nb2/3)O3單晶體(Kp ≥90%, d33≥900×10-3C/N, ε≥20,000)性能特異,國內外上都開始這種材料的研究,但由于其居里點太低,離使用化尚有一段距離。
通過研究,降結溫度的主要方法有:(1)改善粉體形貌,表面能和燒結活性,有利于燒結過程的進行.研究表明[14]PbO揮發溫度為924.71℃,顆粒之間的反應溫度為811.26℃;而固相合成的1243.47℃,PbO的揮發溫度為1213.29℃.因此采取有效的合成方法,,PbO揮發溫度以下,鉛可完全揮發.(2).,PZT陶瓷粉體時摻加微量的Fe2+,Bi3+,Cu2+等離子,
)O3],可以實現在空氣中850℃BCW[Ba(CuW完成繞結,比不加燒結助劑的粉體的燒結溫
度降低250℃左右,比一般固相法制備的PZT粉體的燒結溫度1250℃降低400℃左右.(3)熱壓燒結.清華大學的李龍土及同事在PZT基壓電陶瓷原料中加入由xBO1.5-yBiO1.5-zCdO組成的玻璃料可使其燒結溫度得到較大程度的降低,其壓電性和介電性都得到了改善[17].
超聲波距離傳感器技術應用
超聲波對液體、固體的穿透本領很大,尤其是在不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度。
超聲波碰到雜質或分界面會產生顯著反射形成反射成回波,碰到活動物體能產生多普勒效應。因此超聲波檢測廣泛應用在工業、、生物醫學等方面。
超聲波距離傳感器可以廣泛應用在物位(液位)監測,機器人防撞,各種超聲波接近開關,以及防盜報警等相關領域,工作可靠,安裝方便, 防水型,發射夾角較小,靈敏度高,方便與工業顯示儀表連接,也提供發射夾角較大的探頭。
其中可能會出現幾種誤差:
當被測物體與傳感器成一定角度的時候,所探測的距離和實際距離有個三角誤差。
這個問題和高中物理中所學的光的反射是一樣的。在特定的角度下,發出的聲波被光滑的物體鏡面反射出去,因此無法產生回波,也就無法產生距離讀數。這時超聲波傳感器會忽視這個物體的存在。
這種現象在探測墻角或者類似結構的物體時比較常見。聲波經過多次反彈才被傳感器接收到,因此實際的探測值并不是真實的距離值。
這些問題可以通過使用多個按照一定角度排列的超聲波圈來解決。通過探測多個超聲波的返回值,用來篩選出正確的讀數。