关于压电材料

1、.现阶段研究较多的压电复合材料是由压电陶瓷(如 pzt ，pbtio 。 )和聚合物 (如 pvdf ，环氧树脂 )复合成的。岳鹏等c10 用化学溶解、旋涂成膜、多层膜热压制得pzt 体积分数60、介电常数100 左右的 pzt pvdf 复合材料。徐任信等111 运用热压工艺制备了。一3 型 pzt pvdf 压电复合材料，加入适量石墨后可以明显提高复合材料的极化性能。受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料。压电效应的机理是：具有压电性的晶体对称性较低，当受到外力作用发生形变时，晶胞中正负离子的相对位移使正负电荷中心不再重合， 导致晶体发生宏观极化， 而晶体表面电荷面密度等于极化强度在

2、表面法向上的投影， 所以压电材料受压力作用形变时两端面会出现异号电荷。反之， 压电材料在电场中发生极化时，会因电荷中心的位移导致材料变形。利用压电材料的这些特性可实现机械振动（声波）和交流电的互相转换。能将压力转换成电压的装置我所知道的应该就只有压电晶体了。压电晶体不同的成分有不同的转换关系。通常在购买的时候附上的说明书里会给出压电转换的经验公式或者实验数据。可以根据产品的型号、成分等信息网上搜索相关的压电转换公式主要参数（ 1）压电常数是衡量材料压电效应强弱的参数, 它直接关系到压电输出的灵敏度。（ 2）压电材料的弹性常数、刚度决定着压电器件的固有频率和动态特性。（ 3）对于一定形状、 尺寸

3、的压电元件 , 其固有电容与介电常数有关 ; 而固有电容又影响着压电传感器的频率下限。（ 4）在压电效应中 ,机械耦合系数等于转换输出能量（如电能）与输入的能量（如机械能）之比的平方根 ; 它是衡量压电材料机电能量转换效率的一个重要参数。（ 5）压电材料的绝缘电阻将减少电荷泄漏, 从而改善压电传感器的低频特性。（ 6）压电材料开始丧失压电特性的温度称为居里点温度。压电转换压电关系表达式：q=d*f ，其中 d：压电常数更一般表达式：电荷密度q，（用单位面积受力表示）其中： i=1,2,3 表示晶体极化方向，指的是与产生电荷的面垂直的方向；j=1,2,3,4,5,6 表示受力方向， 13 表示

4、x,y.z 向受力， 46 表示剪切力方向如 q1 表示法向矢量为x 的两个面产生的电荷受 x 向（拉）力作用后在z 方向产生电荷的表达式：.受 z 向力作用后在 z 方向产生电荷的表达式：各表达式见图片：关于精度和 压力传感器成品压力传感器精度一般所指的是压力传感器的综合误差,通常包括非线性误差,漂移误差 ,重复度误差 ,零点误差 ,滞后误差等几大类,按您所说的是测蒸气的压力传感器,主导误差一般为非性线误差和温度漂移误差。一般的标识为0.04%fs ，指的是此传感器的综合误差最大为满量 程 的 0.04% ， 若 此 传 感 器 的 量 程 为1.0mpa ， 那 么 基 误 差 值 为1.

5、0x0.04%=0.0004mpa=0.4kpa 。压力传感器品牌国内知名的有宝鸡麦克传感器，汉中中航电测，佛山普量电子等，国外的有wika ，贺德克， dynisco等。在国内若是测量蒸气（介质温度 150 度，压力为 1-2 标准大气压），按目前的技术没有办法做得到0.04%fs 的精度，国外品牌目前这种高温的也能做得到0.04%fs的精度，一般能做到0.1%fs 的价格都会很高了，大约在 2000 元一支左右。一般工业用的都是陶瓷、应变隔膜、扩散硅等传感器。最新最贵的是蓝宝石传感器，主要用在高温领域。目前比较常见的是扩散硅压力传感器，需要提供精密的电压源（一般在5v及以上），输出是毫伏信

6、号。输出需要放大和调理电路，转成常用的4-20ma 或 0-5v 、0-10v等信号。精度方面，通常在1% 、 0.5% ，高精度有0.25% 、0.1% ，乃至 0.05% ，这就很贵了。具体的型号有很多种，根据接口、大小、量程、是否耐腐蚀等等，可以自己查。作为数字压力表来说，如果你的采样频率不高，比如 1sps，也可以用成品数字输出的压力芯片，比较常见的是瑞士 ms5535 ，误差通常在 0.25%5% 。不过密封和接口就需要自己设计。.压电陶瓷的压电常数大约是多少？带单位和数量级。谢了分享到：2011-03-11 01:07 提问者采纳你应该是问d33 吧，一般 极化 过的压电陶瓷 都是

7、去测d33 ，好一点的含铅的陶瓷应该是四五百, 最高七八百pc/n ，一般 无铅 的做到一二百就很了不起了。表征压电d33 有两个单位pc/n和 pm/v ，其实是等价的，陶瓷一般用pc/n钛酸钡压电陶瓷压电系数是多少2012-03-02 12:40s125521s |分类：工程技术科学| 浏览 300 次 |该问题已经合并到扫描二维码下载下载知道 app10 分钟有问必答 !建议：可使用微信的“扫一扫”功能扫描下载分享到：.2012-03-08 09:26提问者采纳热心网友180 190个人小结两个参数 一个是压电常数 这个和我们的关系很大，我觉得，当然是看完后，这个常数反应了力和电压（我们

8、要直观反映出来的输出信号 ）之间有关，可以通过其力与电荷之间关系。力是我们要测的量，如果已知压电常数可以反映出来相当的电荷，当然我们在这不会得到说多少的电荷什么的，但是我们可以通过一只电容器，平行板电容器。对于一个已经制作好了的平行板电容器， 电荷和其两板之间的电压有一个最直观的反应，有一个公式，大物书上有。这样如果我们这个原理就是这样子的大概。对于精确度来说，我们更应该选择一个制作好的压电感应器吧，在我发的 ppt1 中有个图片，在里面有几个种类的压电常数。以及各个公式。我觉得有压电常数就是一个进步了， 当然上面分析的也只是我自己的理解， 我觉么这压电常数应该可以非常直观的把电压（或者说另一

9、中输出信号）和力近似（线性的）反映出来。另外一个常数是介 常数不是很明白，不知道跟我 的关系大不大.像另外的 什么温度限制 之类的 一般都影响不到我们的使用，因为我们使用的条件接近于那个 核磁共振仪的工作温度，不会偏高 或者偏低。应该说工作环境相当理想。所以我们理想的压力感应器应该是很一般的就可以，我们用的话主要就是考虑其精度。而且另外 像我在网上搜的一些资料里也提到了如果你买一个成品的压力感应器 它的相关参数 会有说明书详细说明。回想起来这学期做那个泵与风机的实验水泵那个一部分测进出口压力对不？就是个很好的例子， ， 我的建议是 我们 再找一个 参数细致明了的 压力传感器，或者选一个 我们理想化的（我们给定义参数，但是基本符合实际的）压力传感器。譬如说那个压电常数为 200 左右的貌似用的很普遍，就是钛酸钡190 属于 压力陶瓷成本低 应用普遍。对了 介电常数应该是电方面的百度的应该是这个介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场，原外加电场 （真空中） 与介质中电场的比值即为相对介电常数(permittivity ， 不规范称dielectric constant)，又称诱电率，与频率相关。介电常数是