红外测温仪的超声波传感器是利用超声波的特性制作而成的一种传感器,根据超声波传感器的原理将超声波分为电磁式、压电式和磁致伸缩式超声波传感器等,这其中常使用的是压电式超声波传感器,压电传感器的主要特性就是具有压电效应。
1、压电效应
压电效应是沿着一定方向对某些电介质施加外力会使其产生形变,引发内部的极化现象,在物体的两个表面就会产生两种极性相反的正负电荷,当外力被移除之后,它又会重新恢复到原始的不带电的状态,是一种机械能和电能之间的相互转化的现象。当作用力大小发生变化时,电荷量也会随着发生变化,并且电荷量的多少与作用力的大小成正比,当作用力的方向发生变化时,电荷的正负也会随之发生变化,将这种现象称为正压电效应。相反的,当对电解质施加一定的电场的时候,电介质就会相应的产生一些形变,称这种现象为逆压电效应。
2、压电材料
将具有压电效应的材料称之为压电材料,自然界中很多晶体都具有压电效应,但其中大部分压电效应十分微弱。除此之外传感器的不断发展和优化得益于工程实践能力的提升,另外对电压材料的研究越发的透彻,以现在的科学技术而言完全可以通过使用晶体和锆钛酸铅等用于压电材料,与此同时压电陶瓷和碳酸钡等材料的融入为它提供了更多的选择,压电陶瓷自身不具备压电特性,因此通常会对其进行极化处理。经过极化处理后的压电陶瓷,会具有明显的压电特性和可达石英晶体的数百倍的高压电系数。所谓的极化处理是指对压电陶瓷施加电场,使得电畴能够按照一定的规则排列,就具备了压电特性,压电陶瓷的极化方向与外加电场一致。
在红外测温仪极化处理之后,压电陶瓷内部仍然存在强烈的残余极化,当压电陶瓷受到外力时,电畴的界限改变并且会伴随着电畴一定程度的偏转,从而导致残留极化强度的变化,因此该种超声波传感器的性价比更高一些。