石英晶体谐振器与压电陶瓷复合的谐振式电压传感器

摘要

采用双端固定石英音叉谐振器、压电陶瓷PZT-5H及玻璃基底复合,设计了一种新型谐振式电压传感器.双端固定石英音叉的两端分别与两片压电陶瓷的一个端面粘接在一起,两片压电陶瓷片的另一端固定在玻璃基底上,当压电陶瓷的电极通以电压时,产生电致伸缩并传递到双端固定石英音叉谐振器的纵向,从而导致石英音叉谐振器的谐振频率发生偏移.制备了这种压电陶瓷-石英音叉-压电陶瓷“串联”复合的电压传感器,测试表明:零电压下谐振频率为36.029kHz,空气中平均Q值3068,在±500V电压范围内,谐振频率变化7.85％,灵敏度为2.7Hz/V,电压分辨率达到0.05V.这种直接输出数字频率信号的石英谐振式电压传感器具有高Q值、高灵敏度、高分辨率和低功耗的特点,实用前景广阔.