内容发布更新时间 : 2024/11/18 10:18:35星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

压电薄膜传感器

技术手册

目录表

第一部分 引言 背景

压电薄膜特性

典型压电薄膜元件工作特性 第二部分 引线装接技术 第三部分 频率响应

压电薄膜低频响应 第四部分 第五部分 第六部分 第七部分 第八部分 第九部分 第十部分 第十一部分 第十二部分 第十三部分 第十四部分 第十五部分 第十六部分 第十七部分 第十八部分 引言

温度效应

压电膜电缆及其特性 压电基础 热电基础 基本电路概念 电缆 制造 开关

冲击传感器

体育运动记分传感器 乐器

交通传感器 振动传感 音乐拾音 机器监控

轴承磨损传感器 风扇叶片气流传感器 断纱传感器

自动售货机用传感器 加速度计 超声应用

医用成像

NDT(无损探伤) 液位传感器 声频 扬声器 话筒 声纳

将来的应用 有源振动阻尼 硅基传感器 灵敏表皮

压电薄膜的应用 压电薄膜论文索引

超声油墨位面感测的讨论 传感器材料是将一种形式的能量转换为另一种形式的能量，并被广泛地应用在传感探测方面。微处理器应用的巨大增长推动了传感器在多种应用方面的需求。今天，在180亿美元的全球传感器市场中压电聚合物传感器跻身在最快速发展的技术行列之中。像任何其他新技术一样，在很多应用中，“压电薄膜”已被考虑用作传感器的解决方案。自从压电膜聚合体被发现以来的20年中，这项技术已日趋成熟，实际应用层出不穷，技术的商业化进程正在加速。

本手册对压电聚合体技术、术语、特性以及传感器设计思考等提供了综述，同时还探索了近年来业已成功开发出来的诸多传感器的应用项目。

解决独特的传感方面问题是我们的应用工程师们特有的实力。我们很高兴有机会在您的设计中考虑压电膜传感器的应用时为您提供帮助。

背景

“压电”，希腊语叫做“压力”电，是在100多年前由Gurie兄弟所发现的。他们发现，石英在电场的作用下会改变其外形尺寸，而相反，当受到机械变形时，则产生出电荷来。这项技术的首次实际应用是由另一位法国人Langevin在1920年实现的，他研究出了一种用于水下声音的晶体发射器和接收器,即：第一部“声纳”。二次世界大战前，研究人员发现，有些陶瓷材料在高极化电压的作用下会产生压电特性，这一过程类似于铁性材料的磁化。

到60年代，研究人员就已发现，鲸鱼的骨和腱内部存在着微弱的压电效应。于是开始了对其他有可能具有压电效应的有机材料的认真探索。1969年，Kawai发现在极化的含氟聚合物、聚偏氟乙烯（PVDF）中有很高的压电能力。其他材料，如尼龙和PVC，也都表现出压电效应，但没有一种能像PVDF及其共聚物一样呈现那么高的压电效应。

和其他铁电材料一样，PVDF

图1. PVDF薄膜的典型红外吸收频谱 也具有很高的热电特性，在响应

温度的变化时，可以产生电荷。

波长（μm） PVDF对7~20μm波长的红外能具有很强的吸收性（见图1），覆盖了人体热的相同波长频谱。因此，PVDF可以制成很有用途的人体运动传感器以及热电传感器用于更为复杂的其他应用如夜视光导摄像管摄像机和激光束成像传感器。压电薄膜采用合适的菲涅尔透镜可

以探测到50英尺以外的人体运动，并已被应用在人造卫星的红外地平探测器上。

最近两年才研制出的PVDF新的共聚物，又进一步扩展了压电聚合物传感器的应用。这种共聚物可以在更高的温度下（135℃）使用，同时还能提供所期望的新形状：园柱形和半球形等。厚度极限也达到了利用PVDF无法达到的程度。这些成就包括超薄的