传感器设计">电压传感器设计
1.压电陶瓷选型
材料pzt | 主要特点和用途 |
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AP41 | 发射材料介电损耗低,机械损耗高,机电耦合系数高 压电系数主要用于各种水声传输换能器、超声传感器和大功率振子。 |
AP42. | 介电常数中等,介电损耗和机械损耗低,发射功率大 换能器,超声换能器和大功率振子等。 |
AP43. | 机电耦合系数高、压电系数高、介电常数低、介电损耗低、机械损耗高、稳定性高、大功率发射,主要用于水声发射传感器、超声波清洗、超声波焊接等超声波功率设备,也可用于医疗机械、鱼探测、深度测量设备,由于居住点温度高,在较高的恶劣环境温度下工作。 |
AP51. | 电声器件、水声传感器、传感器、振荡器灵敏度高,时间稳定性好 加速度计和压力计是接收材料。 |
AP52 | 属于接收材料,灵敏度高,机电耦合系数和介电常数高,机械质量因数低,时间稳定性好,主要用于接收水声传感器、电声设备、传感器 装置、振荡器、加速度计、压力计和自动控制换能器。 |
AP53. | 属于牧羊人材料,压电系数高,介电常数高,机械质量因数低,主要用于电声器件,如电话、扬声器、拾音器、继电器、风速计等。 |
AP81. | 大功率发射材料,强场损耗低,功牵密度高,温度和压力稳定性好, 用于高压、高压驱动、大功率发射和强力超声传感器。 |
AP82. | 属大功率发射材料,强场损耗低,机械质量因教高,矫顽场高, 机电耦合系数和压电系数也具有高功率密度的特点。适用于制造各种大功率发射传感器、大功率超声加工、乳化器、大功率超声清洗机等。 |
AP31 | 高居里点,强场损耗小,泊松比大,高温稳定性高 超声、家电等领域特别适用于声波测量 在环境温度高、温度变化范围大的情况下,使用温度可达200℃ |
型号 | 电容量Ct(pf) | 损耗tgδ(%) | 谐振频率fs(kHz) | 耦合系数Kp(%) | 品质因数Qm |
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AP82-Φ15×Φ6×2 | 670 | 0.3 | 126.8 | 53.0 | 800 |
AP82-Φ18×Φ8×7 | 265 | 0.3 | 110.0 | 53.0 | 800 |
AP43-Φ25×Φ10×5 | 1000 | 0.3 | 60.9 | 60.0 | 1000 |
2.相关参数
εT33自由介电常数,ε0真空介电常数
εTr3=εT33/ε0相对介电常数, tgδ介质损耗
k表示压电材料的机械能与电能的耦合效应(k31,k33,321变化对应zyx轴)
kp平面耦合系数(圆片沿厚度极化_径向伸缩时厚度不变,耦合效应)
kt机电效应的参数沿厚度方向极化和电激励,作为厚度方向膨胀振动的参数
d31表示厚度方向电场引起的直径变形程度;
d33表示厚度方向电场引起的厚度方向的变形程度。
PMN-PT已发现并开发Pb(A1/3B2/3)PbTiO3单晶(A=Zn2 ,Mg2 )。 这类单晶的d33可达2600pc/N(压电陶瓷d33为850pc/N), k33可高达0.95(压电陶瓷K33高达0.8),其应变>1.7%