用壓電陶瓷制作的電子元器件有哪些

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壓電陶瓷是生產(chǎn)制作壓電馬達、壓電變壓器、渦街流量計等壓電器件的材料基礎。工作模式超聲波傳感器利用聲波介質對被檢測物進行非接觸式無磨損的檢測。本研究直接根據(jù)各種壓電器件對壓電陶瓷的物理性能參數(shù)的要求，通過大量實驗研究了以鋯鈦酸鉛壓電陶瓷(PZT)為基的三元系壓電陶瓷PMN-PZT、PMS-PZT、PZN-PZT和四元系壓電陶瓷PMS-PZN-PZT、PMS-PMN-PZT、PZN-PMN-PZT.

壓電陶瓷的性能指標如下：

(1) 自由介電常數(shù) /e0：1000~6000；

(2) 介電損耗tand：（2~12）′10-3；

(3) 壓電應變系數(shù)d33：300~600pC/N；

(4) 平面機電耦合系數(shù)kp：0.56~0.70；

(5) 機械品質因素Qm：100~2000；

(6) 居里溫度Tc：280~400°C。

設備要求：球磨機、噴霧造粒機、自動壓片機、燒結爐、電極燒滲爐、極化高壓裝置、阻抗頻譜儀、d33準靜態(tài)測試儀。

超聲波傳感技術應用在生產(chǎn)實踐的不同方面，而醫(yī)學應用是其主要的應用之一，下面以醫(yī)學為例子說明超聲波傳感技術的應用。超聲波在醫(yī)學上的應用主要是診斷疾病，它已經(jīng)成為了臨床醫(yī)學中不可缺少的診斷方法。超聲波傳感器可用于流程監(jiān)控以提高產(chǎn)品質量、檢測缺陷、確定有無以及其它方面。超聲波診斷的優(yōu)點是：對受檢者無痛苦、無損害、方法簡便、顯像清晰、診斷的準確率高等。因而推廣容易，受到醫(yī)務工作者和患者的歡迎。超聲波診斷可以基于不同的醫(yī)學原理，我們來看看其中有代表性的一種所謂的A型方法。這個方法是利用超聲波的反射。當超聲波在人體組織中傳播遇到兩層聲阻抗不同的介質界面時，在該界面就產(chǎn)生反射回聲。每遇到一個反射面時，回聲在示波器的屏幕上顯示出來，而兩個界面的阻抗差值也決定了回聲的振幅的高低

若對發(fā)送傳感器內諧振頻率為40KHz的壓電陶瓷片(雙晶振子)施加40KHz高頻電壓，則壓電陶瓷片就根據(jù)所加高頻電壓極性伸長與縮短，于是發(fā)送40KHz頻率的超聲波，其超聲波以疏密形式傳播(疏密程度可由控制電路調制)，并傳給波接受器。接受器是利用壓力傳感器所采用的壓電效應的原理，即在壓電元件上施加壓力，使壓電元件發(fā)生應變，則產(chǎn)生一面為“ ”極，另一面為“-”極的40KHz正弦電壓。它是由鈦酸鉛和鋯酸鉛組成的固溶體，其具有很高的介電常數(shù)，工作溫度可達250攝氏度，各項機電參數(shù)隨溫度和時間等外界因素的變化較小。因該高頻電壓幅值較小，故必須進行放大。 超聲波傳感器使得駕駛員可以安全地倒車，其原理是利用探測倒車路徑上或附近存在的任何障礙物，并及時發(fā)出警告。所設計的檢測系統(tǒng)可以同時提供聲光并茂的聽覺和視覺警告，其警告表示是探測到了在盲區(qū)礙物的距離和方向。這樣，在狹窄的地方不管是泊車還是開車，借助倒車障礙報警檢測系統(tǒng)，駕駛員心理壓力就會減少，并可以游刃有余地采取必要的動作。