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。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，压电陶瓷球冠，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。

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。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) 机械品质因素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。

工作模式超声波传感器利用声波介质对被检测物进行非接触式无磨损的检测。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。其检测性能几乎不受任何环境条件的影响，压电陶瓷，包括环境和雨天。

检测模式

超声波传感器主要采用直接反射式的检测模式。位于传感器前面的被检测物通过将发射的声波部分地发射回传感器的，从而使传感器检测到被测物。

还有部分超声波传感器采用对射式的检测模式。一套对射式超声波传感器包括一个和一个，两者之间持续保持“收听”。位于和之间的被检测物将会阻断接收发射的声波，从而传感器将产生开关信号。

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