超聲波流量計探頭及換能器原理 一零五
壓電陶瓷易于制成各種形狀,可以多種振動模式振動以適應于各種用途,具有較高的機電耦合系數,較高的回路增益和靈敏度,這是它的重要優越性。
常用的壓電陶瓷有:
鈦酸鋇(BaTiO3):這是用二氧化鈦(TiO2)與碳酸鋇(BaCO3)在高溫下混合燒結而成的,這是較早期使用的壓電陶瓷,它的居里溫度低,溫度依賴性大,并且時間穩定性和熱穩定性較差,現在仍有用于聲納輻射器和超聲換能器的。
鋯鈦酸鉛[Pb(ZrxTi1-x)O3]:(x<1),代號PZT,有多種配方并各有特點,是目前最常用的壓電陶瓷。PZT系列的主要特點是機電耦合系數高,而其中的PZT-4為發射型,它的高激勵特性好(Qm值較高,內部損耗小等),適用于聲納輻射器、超聲換能器、高壓發生器以及大功率換能器等。PZT-5為接收型,它的介電常數高,老化小,Qm值低,適用于水聽器、超聲換能器、電唱機拾音器、微音器以及揚聲器元件,還適用于寬帶脈沖型檢測等。此外還有:PZT-2,PZT-5A,PZT-5H,PZT-6A,PZT-7A,PZT-8...等等。
除了上述這些以外,壓電陶瓷的品種還有鈦酸鉛(PbTiO3)、鈮酸鉛(PbNbO3)、偏鈮酸鉛(PbNb2O6)(Qm值較低,適用于制作窄脈沖的超聲縱波換能器)、偏鈮酸鉛鋇[(Pb0.6Ba0.4)Nb2O6]、鈮酸鉀鈉[(Na0.5K0.5)NbO3]等等。
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