压电陶瓷传感器和压电石英晶体传感器均基于压电效应(施加机械力产生电荷,或施加电场产生形变),但在材料特性、性能指标和应用场景上有显著差异。以下是两者的详细对比:
一、材料特性对比
二、性能对比
(1)灵敏度与输出信号
1.压电陶瓷:
压电系数高,输出电荷/电压信号更强,适合微弱信号检测(如振动、冲击)。
但介电损耗大,高频响应可能受限。
2.压电石英:
信号输出弱,但机械品质因数(Qₘ)高,谐振频率稳定,适合高精度频率控制(如时钟振荡器)。
(2)频率响应
1.压电陶瓷:
可通过调整成分和极化方向拓宽频响范围,适合宽频带动态测量(如超声波换能器)。
2.压电石英:
固有频率稳定性极佳,但频带较窄,主要用于窄带高频应用(如滤波器、谐振器)。
(3)温度稳定性
1.压电石英:
接近零温度系数切型(如AT切、SC切),温漂极小,适合高稳定性环境(如航天、精密计时)。
2.压电陶瓷:
需添加温度补偿材料(如PTCR)或电路,否则在高温或变温环境中性能下降显著。