欢迎访问秦皇岛市协力科技开发有限公司官方网站!客户对每件产品的放心和满意是我们一生的追求,用我们的努力,解决您的烦恼!
秦皇岛市协力科技开发有限公司
二十多年专注于技术研发、销售、维修、安装案解决
全国咨询热线
0335-4042712 4047154
Banner
首页 > 新闻动态 > 内容
压电加速度传感器材料的选择
- 2021-06-02-

  压电加速度传感器由天然和铁电陶瓷晶体制成。晶体的选择取决于环境和性能要求。在不同的应用中,每种材料都有自己的特点和优势。天然晶体往往具有更高的温度范围和更低的热电输出。而铁电陶瓷在输出等量电荷的情况下,频率范围更宽,尺寸更小。

  单晶天然晶体,如应时或电气石,具有固有的压电特性。大多数天然材料是在实验室中以单晶的形式生长的,而不是开采的,这不仅确保了它们的一致质量,而且降低了晶体供应的风险。此外,天然晶体的人工培养使开发性能更高的新晶体成为可能。

  另一方面,压电加速度传感的铁电陶瓷材料不具有固有的压电特性,而是由随机取向的晶体组成。为了使陶瓷具有压电特性,晶体中的偶极子必须对准。对准/极化过程包括向材料施加高电压以对准铁电陶瓷元件中的极性区域。这个过程叫做极化。

  压电加速度传感的铁电陶瓷具有高灵敏度或单位输入力的电荷输出。钛酸铋是一种常见的材料,其产量是电气石的十倍,工作温度高达510℃。可以向陶瓷材料中添加各种化合物来调节传感器的特性,但是高工作温度是以牺牲灵敏度为代价的。

  天然单晶材料可用于剪切或压缩模式传感器设计(如图3所示)。在压缩模式下,材料产生的电荷与施加的力方向相同。在剪切模式下,材料在垂直于作用力的方向上产生电荷。锆钛酸铅(PZT)是一种陶瓷材料,广泛应用于高达288℃的温度环境中。PZT可以设计为使用剪切和压缩模式的传感器,但它在剪切模式下的应用是有效的,因为它可以输出更多的电荷并实现更高的工作温度。通常剪切模式传感器体积更小,频率响应更宽,电荷输出更高,因此比压缩模式效率更高。此外,由于将晶体固定到位所需的预加载力垂直于偏振轴,剪切模式设计的传感器随着时间的推移具有极其稳定的输出,具有更好的设计灵活性和性能。


协力协力科技微信
协力科技协力科技微信

技术支持:【河北秀航科技发展有限公司

地址:秦皇岛市北戴河区海宁路122号 电话:0335-4042712 4047154