压电晶体一般指压电单晶体,是指按晶体空间点阵长程有序生长而成的晶体。这种晶体结构无对称中心,因此具有压电性。如水晶(石英晶体)、鎵酸锂、锗酸锂、锗酸钛以及铁晶体管铌酸锂、钽酸锂等。
相比较而言,压电陶瓷压电性强、介电常数高、可以加工成任意形状,但机械品质因子较低、电损耗较大、稳定性差,因而适合于大功率换能器和宽带滤波器等应用,但对高频、高稳定应用不理想。石英等压电单晶压电性弱,介电常数很低,受切型限制存在尺寸局限,但稳定性很高,机械品质因子高,多用来作标准频率控制的振子、高选择性(多属高频狭带通)的滤波器以及高频、高温超声换能器等。压电陶瓷及其器件是近代电子技术领域中不可缺少的重要组成部分,它在现代通讯、雷达、声纳、自动测量与控制、超声换能、引燃引爆、超声灭菌、超声功率等方面均得到广泛应用。近来由于铌镁酸铅Pb(Mg1/3Nb2/3)O3单晶体(Kp ≥90%, d33≥900×10-3C/N, ε≥20,000)性能特异,国内外上都开始这种材料的研究,但由于其居里点太低,离使用化尚有一段距离。
通过研究,降结温度的主要方法有:(1)改善粉体形貌,表面能和烧结活性,有利于烧结过程的进行.研究表明[14]PbO挥发温度为924.71℃,颗粒之间的反应温度为811.26℃;而固相合成的1243.47℃,PbO的挥发温度为1213.29℃.因此采取有效的合成方法,,PbO挥发温度以下,铅可完全挥发.(2).,PZT陶瓷粉体时掺加微量的Fe2+,Bi3+,Cu2+等离子,
)O3],可以实现在空气中850℃BCW[Ba(CuW完成绕结,比不加烧结助剂的粉体的烧结温
度降低250℃左右,比一般固相法制备的PZT粉体的烧结温度1250℃降低400℃左右.(3)热压烧结.清华大学的李龙土及同事在PZT基压电陶瓷原料中加入由xBO1.5-yBiO1.5-zCdO组成的玻璃料可使其烧结温度得到较大程度的降低,其压电性和介电性都得到了改善[17].
超声波距离传感器技术应用
超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在不透明的固体中,它可穿透几十米的深度。
超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波,碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、、生物医学等方面。
超声波距离传感器可以广泛应用在物位(液位)监测,机器人防撞,各种超声波接近开关,以及防盗报警等相关领域,工作可靠,安装方便, 防水型,发射夹角较小,灵敏度高,方便与工业显示仪表连接,也提供发射夹角较大的探头。
其中可能会出现几种误差:
当被测物体与传感器成一定角度的时候,所探测的距离和实际距离有个三角误差。
这个问题和高中物理中所学的光的反射是一样的。在特定的角度下,发出的声波被光滑的物体镜面反射出去,因此无法产生回波,也就无法产生距离读数。这时超声波传感器会忽视这个物体的存在。
这种现象在探测墙角或者类似结构的物体时比较常见。声波经过多次反弹才被传感器接收到,因此实际的探测值并不是真实的距离值。
这些问题可以通过使用多个按照一定角度排列的超声波圈来解决。通过探测多个超声波的返回值,用来筛选出正确的读数。