壓電振動傳感器的壓電材料有哪些？
更新時間：2021-12-27 點擊次數(shù)：832次
壓電振動傳感器是一種無源傳感器，屬于慣性式傳感器。利用壓電晶體，如石英晶體、壓電陶瓷等的“壓電效應”：在加速度計感受到振動時，質量塊加在壓電元件上的力也隨之變化。壓電晶體受力變形后，其內部會產生極化現(xiàn)象，同時在它的兩個表面產生符號相反的電荷，當被測振動頻率遠低于加速度計的固有頻率（諧振頻率）時，則力的變化與被測加速度成正比。當外力去除后，又重新恢復到不帶電狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為“壓電效應”，具有“壓電效應”的晶體稱為壓電晶體。
壓電加速度計輸出為電荷類型，故需要與電荷放大器配合使用，然后信號再傳輸?shù)讲杉瘍x或者與內置電荷調理的采集儀直接連接。電荷放大器以電容作負反饋，使用中基本不受電纜電容的影響，但會受到靜電場的影響。在電荷放大器中，通常用高質量的元器件，輸入阻抗高，因而價格也比較貴，一般用的比較少。
壓電振動傳感器的壓電材料有哪些呢？具體如下：
?。?）壓電單晶
壓電單晶是指按晶體空間點陣長程有序生長而成的晶體。這種晶體結構無對稱中心，因此具有壓電性。如石英晶體、鎵酸鋰、鍺酸鋰、鍺酸鈦以及鐵晶體管鈮酸鋰、鉭酸鋰等。壓電單晶材料的生長方法包括水熱法、提拉法、坩堝下降法和泡生法等。
?。?）壓電陶瓷
壓電陶瓷則泛指壓電多晶體,是指用必要成份的原料進行混合、成型、高溫燒結，由粉粒之間的固相反應和燒結過程而獲得的微細晶粒無規(guī)則集合而成的多晶體,具有壓電性的陶瓷稱壓電陶瓷。壓電陶瓷材料具有良好的耐潮濕、耐磨和耐高溫性能，硬度較高，物理和化學性能穩(wěn)定。壓電陶瓷材料包括鈦酸鋇BT、鋯鈦酸鉛PZT、改性鋯鈦酸鉛、偏鈮酸鉛、鈮酸鉛鋇鋰PBLN、改性鈦酸鉛PT等。
?。?）壓電薄膜
壓電薄膜材料是原子或原子團經過或濺射的方法沉積在襯底上而形成的，其結構可以是費靜態(tài)、多晶甚至是單晶。壓電薄膜制備的器件不需要使用價格昂貴的壓電單晶，只要在襯底上沉積一層很薄的壓電材料，因而具有經濟和省料的特點。而且制備薄膜過程中按照一定取向來沉積薄膜，不需要進行極化定向和切割等工藝。另外，利用壓電薄膜制備的器件應用范圍廣泛、制作簡單、成本低廉，同時其能量轉換效率高，還能與半導體工藝集成，符合壓電器件微型化和集成化的趨勢。
