锆钛酸铅体系是目前应用较广的压电体系,其压电性能较其它体系优异。此体系的零膨胀特性对压电器件的研发很有指导意义。
它是由钛酸铅和锆酸铅组成的固溶体,其具有很高的介电常数,工作温度可达250摄氏度,各项机电参数随温度和时间等外界因素的变化较小。压电陶瓷是电子陶瓷的一类,给它施加一定的力使其产生形变,就会在陶瓷表面产生电荷。由于锆钛酸铅压电陶瓷在压电性能与温度稳定性等方面的远远优于钛酸钡压电陶瓷,因此,它是目前使用普遍的的一种压电材料。
超声探头的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。晶片的大小,如直径和厚度也各不相同,因此每个探头的性能是不同的,我们使用前必须预先了解它的性能。超声波传感器的主要性能指标包括:工作频率工作频率就是压电晶片的共振频率。注意事项[2]1:为确保可靠性及长使用寿命,请勿在户外或高于额定温度的地方使用传感器。当加到它两端的交流电压的频率和晶片的共振频率相等时,输出的能量大,灵敏度也高。工作温度由于压电材料的居里点一般比较高,特别是诊断用超声波探头使用功率较小,所以工作温度比较低,可以长时间地工作而不失效。用的超声探头的温度比较高,需要单独的制冷设备。灵敏度主要取决于制造晶片本身。机电耦合系数大,灵敏度高;反之,灵敏度低。指向性超声波传感器探测的范围超声波是一种在弹性介质中的机械振荡,有两种形式:横向振荡(横波)及纵向振荡(纵波)。在工业中应用主要采用纵向振荡。超声波可以在气体、液体及固体中传播,其传播速度不同。比如,电机在转动过程会产生一定的高频,轮子在比较硬的地面上的摩擦所产生的高频噪音,机器人本身的抖动,甚至当有多个机器人的时候,其它机器人超声波传感器发出的声波,这些都会引起传感器接收到错误的信号。另外,它也有折射和反射现象,并且在传播过程中有衰减。在空气中传播超声波,其频率较低,一般为几十KHZ,而在固体、液体中则频率可用得较高。在空气中衰减较快,而在液体及固体中传播,衰减较小,传播较远。利用超声波的特性,可做成各种超声传感器,配上不同的电路,制成各种超声测量仪器及装置,并在通迅,家电等各方面得到广泛应用。