Титанат барію (BaTiO3) має високу діелектричну проникність і великий коефіцієнт п’єзоелектрики (приблизно в 50 разів більше, ніж у кристала кварцу). Недолік полягає в тому, що температура Кюрі низька (120 ° C), температурна стабільність і механічна міцність не такі хороші, як у кварцового кристала.
2. П'єзоелектрична кераміка титанату свинцю (PZT)
Цирконат титанат свинцю являє собою твердий розчин Pb(Zr, Ti)O3, який складається з PbTiO3 і PbZrO3. Порівняно з титанатом барію, коефіцієнт pzt керамічної трубки більший, а температура Кюрі вище 300 °C. На електромеханічні параметри менше впливає температура, а стабільність у часі хороша. Крім того, додавання одного або двох інших мікроелементів (таких як рутеній, осмій, олово, марганець, вольфрам тощо) до титанату цирконію також може отримати матеріали PZT з різними властивостями. Таким чином, п’єзоелектрична кераміка з титанату свинцю є найбільш широко використовуваним п’єзоелектричним матеріалом у п’єзоелектричних датчиках.
Безсвинцева п'єзоелектрична кераміка та форми її перетворювача
(3) П’єзоелектричний полімер політетрафторетилен (PVF2) — це полімерна плівка з сильним п’єзоелектричним ефектом. Синтетична полімерна плівка не має п'єзоелектричного ефекту з точки зору своєї симетрії, але вони мають «плоску пилоподібну» структуру. Диполь, який не може бути зміщений. Після розтягування та розтягування осі молекулярного ланцюга можуть бути регулярними, і спонтанно поляризовані диполі генеруються в напрямку, перпендикулярному до осі молекули. Коли електричне поле постійного струму високої напруги поляризовано в напрямку товщини плівки, це може бути полімерна плівка з п’єзоелектричними властивостями. Ця плівка є гнучкою і легко виготовляється в п’єзоелектричний ультразвуковий перетворювач великої площі. Такий тип компонентів стійкий до ударів, його важко ламати, він має гарну стійкість, має широкий діапазон частот. Щоб покращити його п’єзоелектричні властивості, також можна включити п’єзоелектричний керамічний порошок для формування гібридного композитного матеріалу (PVF2-PZT).
(4) П’єзоелектричні напівпровідникові матеріали, такі як ZnO, CdS, ZnO, CdTe, такий чутливий до сили пристрій має переваги високої чутливості та короткого часу відгуку. Крім того, ZnO використовується як п’єзоелектричний матеріал генератора поверхневих акустичних хвиль, і можна вимірювати такі параметри, як сила та температура.
Схема вимірювання п'єзоелектричного датчика
П’єзоелектричний датчик може бути еквівалентним джерелу напруги, як показано на (а), або еквівалентом джерела заряду, як показано на малюнку (б).
еквівалентна схема джерела напруги та джерела заряду п'єзоелектричного датчика
Коли п’єзоелектричний датчик під’єднано до вимірювального контуру, слід також враховувати ємність Cc з’єднувальної лінії, вхідний опір Ri підсилювального контуру, вхідну ємність Ci та внутрішній опір Ra п’єзоелектричного датчика.
Підсилювач напруги
Сам п’єзоелектричний датчик із п’єзоелектричних пластин із матеріалу PZT має високий внутрішній опір і малу вихідну енергію, тому його схему вимірювання зазвичай потрібно підключати до попереднього підсилювача з високим вхідним опором.
1 підсилювач напруги (перетворювач імпедансу) 2 підсилювач заряду, підсилювач заряду - це підсилювач, вихідна напруга якого пропорційна величині вхідного заряду.
Hubei Hannas Tech Co., Ltd є професійним виробником п’єзоелектричної кераміки та ультразвукових перетворювачів, присвячений ультразвуковим технологіям і промисловим застосуванням.