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。这种现象叫正压电效应，反之给其施加一个电场，陶瓷体则产生一定的形变，叫逆压电效应。压电陶瓷及其器件是近代电子技术领域中不可缺少的重要组成部分，它在现代通讯、雷达、声纳、自动测量与控制、超声换能、引燃引爆、超声灭菌、超声功率等方面均得到广泛应用。现在我国在压电陶瓷材料及其应用领域的开发
压电陶瓷片质量好
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。这种现象叫正压电效应，反之给其施加一个电场，陶瓷体则产生一定的形变，叫逆压电效应。压电陶瓷及其器件是近代电子技术领域中不可缺少的重要组成部分，它在现代通讯、雷达、声纳、自动测量与控制、超声换能、引燃引爆、超声灭菌、超声功率等方面均得到广泛应用。现在我国在压电陶瓷材料及其应用领域的开发仍处于发展阶段，此行业的发展将具有广阔的前景。超声波应用有三种基本类型，透射型用于遥控器，防盗报警器、自动门、接近开关等。
压电陶瓷是生产制作压电马达、压电变压器、涡街流量计等压电器件的材料基础。它有许多不同的结构，可分直探头（纵波）、斜探头（横波）、表面波探头（表面波）、兰姆波探头（兰姆波）、双探头（一个探头发射、一个探头接收）等。本研究直接根据各种压电器件对压电陶瓷的物理性能参数的要求，通过大量实验研究了以锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)为基的三元系压电陶瓷PMN-PZT、PMS-PZT、PZN-PZT和四元系压电陶瓷PMS-PZN-PZT、PMS-PMN-PZT、PZN-PMN-PZT.
压电陶瓷的性能指标如下：
(1) 自由介电常数 /e0：1000~6000；
(2) 介电损耗tand：（2~12）′10-3；
(3) 压电应变系数d33：300~600pC/N；
(4) 平面机电耦合系数kp：0.56~0.70；
(5) 机械因素Qm：100~2000；
(6) 居里温度Tc：280~400°C。
设备要求：球磨机、喷雾造粒机、自动压片机、烧结炉、电极烧渗炉、极化高压装置、阻抗频谱仪、d33准静态测试仪。
超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好，能够成为射线而定向传播等特点。超声波传感器可以对集装箱状态进行探测，可以应用于食品加工厂，实现塑料包装检测的闭环控制系统。超声波传感器对透明或有色物体，金属或非金属物体，固体、液体、粉状物质均能检测。超声波探头主要由压电晶片组成，既可以发射超声波，也可以接收超声波。
系统采用的超声波传感器的工作频率为40kHz左右。由发射传感器发出超声波脉冲，传到液面经反射后返回接收传感器，测出超声波脉冲从发射到接收到所需的时间，根据媒质中的声速，就能得到从传感器到液面之间的距离，从而确定液面。考虑到环境温度对超声波传播速度的影响，通过温度补偿的方法对传播速度予以校正，以提高测量精度。加入过量的氧化铅在烧结时呈现液相,有助于粉体的致密化行为,但却降低了烧结体的致密度。计算公式为：
V=331.5+0.607T （1）
式中：V为超声波在空气中传播速度；T为环境温度。
S=V ×t/2=V×（t1－t0）/2 （2）
式中：S为被测距离；t为发射超声脉冲与接收其回波的时间差；t1为超声回波接收时刻；如：钛酸钡BT、锆钛酸铅PZT、改性锆钛酸铅、偏铌酸铅、铌酸铅钡锂PBLN、改性钛酸铅PT等。t0为超声脉冲发射时刻。利用MCU的捕获功能可以很方便地测量t0时刻和t1时刻，根据以上公式，用软件编程即可得到被测距离S。由于本系统的MCU选用了具有SOC特点的混合信号处理器，其内部集成了温度传感器，因此可利用软件很方便的实现对传感器的温度补偿。
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