電介質(zhì)的電像法_電介質(zhì)常數(shù)_壓電傳感器壓電介質(zhì)分類
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壓電介質(zhì)可分為三類:(1)石英晶體(天然,單晶休);(2)壓電陶瓷(人工制造,多晶體);(3)高分子壓電材料。
1.石英晶體
石英晶體是一種天然形成的性能極為優(yōu)異的單晶體壓電材料。它具有穩(wěn)定性好、可靠性高、響應速度快、壓電常數(shù)自然變化率低(在20-200℃時,僅為-0.0001/攝氏度 )等特點,,廣泛用于制作標準傳感器以及高精度傳感器。
2.壓電陶瓷
壓電陶瓷是一種人工合成的多晶體壓電材料,內(nèi)部具有大址微觀極化區(qū)。無外電場作用時,各極化區(qū)在晶體中呈雜散狀、極化方向各異,因此壓電陶瓷平時呈電中性。當施加外電場時,極化方向統(tǒng)一,此時圍繞原子核的電子獲得動能,脫離原子核束縛成為自由電子。這些自由電子和失去電子顯正電性的原子核在外電場作用下逐漸形成內(nèi)部微弱勢壘電場。從電工學理論可知,微觀上所謂勢壘電場就是“兩側(cè)堆積電性各異電子組成的作用范圍”,宏觀上表現(xiàn)為壓電陶瓷表面呈現(xiàn)大量電荷。
壓電陶瓷不同于自然界其他電介質(zhì),在外電場失去時,其內(nèi)部極化區(qū)仍存有很強剩余極化強度,如沿極化方向施加外力,其表面也能產(chǎn)生電荷。換句話說,壓電陶瓷也具有壓電效應。
常用的壓電陶瓷有鉆欽酸鉛系列壓電陶瓷(PZT)、非鉛系壓電陶瓷等。
3.高分子壓電材料
高分子壓電材料是近年來發(fā)展較快的一種新型壓電材料。它的特點是壓電常數(shù)較高,如聚偏二氟乙烯(PVF2或PVDF)的壓電常數(shù)比壓電陶瓷高十幾倍,其輸出脈沖電壓可直接驅(qū)動 CMOS集成門電路。
這種材料質(zhì)地柔軟,可以拉伸成薄膜或套管狀。另外,價格便宜,不易破碎,具有防水性。其測量范圍可達80dB,頻響范圍從0.1Hz直至10九次方Hz?梢娝且环N較為理想的電聲材料。
高分子壓電材料的工作溢度適用范圍為100℃以下,機械強度較低,不耐紫外線照射。
來源:《石油計量及檢測技術(shù)概論》,轉(zhuǎn)載請注明出處-儀器交易網(wǎng)()
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