石英晶体特性及应用存在的问题研究

合集下载

超高纯石英材料的热膨胀性质研究及其应用

超高纯石英材料的热膨胀性质研究及其应用

超高纯石英材料的热膨胀性质研究及其应用概述:超高纯石英材料(Ultra High Purity Quartz,UHPQ)是一种用途广泛的材料,具有许多独特的物理和化学特性。

其中,研究石英材料的热膨胀性质对于了解其热学行为、优化设计和应用至关重要。

本文将介绍超高纯石英材料的热膨胀性质及其应用,并探讨在不同领域中的潜在应用。

1. 超高纯石英的热膨胀性质研究1.1 石英材料的基本特性石英是一种二氧化硅(SiO2)的结晶体,具有良好的化学稳定性、热稳定性和电绝缘性。

超高纯石英材料是通过高纯度原料和特殊的提纯工艺制备而成,其纯度可以达到99.99%以上。

石英材料的结晶方式有六方晶系和三方晶系,其中六方石英是最常见的一种。

1.2 热膨胀性质的研究方法石英材料的热膨胀性质是指在温度升高时,其体积大小发生变化的性质。

研究石英材料的热膨胀性质可以通过热机械分析(Thermal Mechanical Analysis,TMA)等方法进行。

TMA是一种通过测量材料在温度变化下的长度变化,从而计算出其线膨胀系数的技术。

1.3 实验结果与理论模型根据实验结果和理论模型的分析,超高纯石英材料在常温下的线膨胀系数约为5×10-7/K,而在高温下会出现非线性增长。

此外,石英材料的热膨胀性质还受到结晶方式和晶体缺陷等因素的影响。

2. 超高纯石英材料的应用领域2.1 光学领域超高纯石英材料在光学领域有着广泛的应用。

由于其优异的光学性能,可用于制造光学透镜、棱镜和滤光片等光学器件。

其低热膨胀性也使其成为高精度仪器和设备的重要组成部分。

2.2 电子领域超高纯石英材料在电子领域的应用也得到了充分发展。

石英晶体振荡器(Quartz Crystal Oscillator,QXO)是一种基于石英材料的电子元器件,可广泛应用于通信、计算机和电子设备中。

其稳定的频率特性和低热膨胀性使得石英晶体振荡器成为精确计时和同步的关键元件。

2.3 精密仪器制造超高纯石英材料的低热膨胀性和优异的机械性能使其成为精密仪器制造中不可或缺的材料。

石英晶体谐振频率和q值

石英晶体谐振频率和q值

石英晶体谐振频率和Q值1. 引言石英晶体是一种广泛应用于电子技术领域的材料,具有稳定的物理和化学性质。

其中,石英晶体的谐振频率和Q值是其重要的性能指标之一。

本文将介绍石英晶体的基本概念、石英晶体谐振频率和Q值的含义以及相关影响因素,并探讨其在电子技术中的应用。

2. 石英晶体的基本概念2.1 石英晶体的结构石英晶体是一种二氧化硅(SiO2)的晶体形态,具有六方晶系的结构。

其晶体结构由连续的SiO4四面体构成,其中每个氧原子与两个硅原子相连,形成了稳定的晶格结构。

2.2 石英晶体的特性石英晶体具有以下几个重要的特性:•高硬度:石英晶体具有较高的硬度,可以用于制作高精度的机械部件。

•高熔点:石英晶体的熔点达到了约1713°C,具有较好的高温稳定性。

•低热膨胀系数:石英晶体在温度变化时的热膨胀系数很小,可以维持较好的稳定性。

•优异的电学性能:石英晶体具有优异的电学性能,包括高介电常数、低介电损耗等。

3. 石英晶体谐振频率3.1 谐振频率的定义石英晶体的谐振频率是指晶体在特定的物理环境下,能够产生谐振现象的频率。

在电子技术中,石英晶体通常被用作频率稳定器,可以产生稳定的振荡信号。

3.2 谐振频率的计算石英晶体的谐振频率可以通过以下公式计算:f=12π√LC其中,f表示谐振频率,L表示晶体的电感,C表示晶体的电容。

根据上述公式可以看出,石英晶体的谐振频率与晶体的电感和电容有关。

3.3 谐振频率的影响因素石英晶体的谐振频率受到多种因素的影响,包括晶体的尺寸、晶体的切割方式、晶体的纯度等。

其中,晶体的尺寸对谐振频率的影响较大,尺寸越小,谐振频率越高。

4. 石英晶体的Q值4.1 Q值的定义石英晶体的Q值是指晶体在谐振状态下的品质因数,用于描述晶体的能量损耗情况。

Q值越高,说明晶体的能量损耗越小,振荡信号越稳定。

4.2 Q值的计算石英晶体的Q值可以通过以下公式计算:Q=f Δf其中,Q表示Q值,f表示谐振频率,Δf表示谐振频率的带宽。

石英晶形转变存在的特点及其实际生产中应用

石英晶形转变存在的特点及其实际生产中应用

石英晶形转变存在的特点及其实际生产中应用一、引言1.1 介绍石英晶形转变的概念1.2 石英晶形转变在实际生产中的重要性1.3 本文导读二、石英晶形转变的特点2.1 石英晶形转变的定义和基本原理2.2 不同条件下石英晶形转变的特点分析2.2.1 温度对石英晶形转变的影响2.2.2 压力对石英晶形转变的影响2.2.3 化学环境对石英晶形转变的影响三、石英晶形转变在实际生产中的应用3.1 石英晶形转变在材料加工中的应用3.1.1 石英晶形转变对材料性能的影响3.1.2 石英晶形转变在制备工艺中的作用 3.2 石英晶形转变在电子行业中的应用3.2.1 石英晶形转变在晶体振荡器中的应用 3.2.2 石英晶形转变在半导体制造中的作用四、总结与展望4.1 对石英晶形转变的总结4.2 对未来石英晶形转变研究的展望五、个人观点和理解5.1 对石英晶形转变的认识与心得5.2 对石英晶形转变在实际生产中的进一步应用的看法结语在进行文章撰写过程中,我会依据所提供的内容、主题或概念,充分评估石英晶形转变的特点及其在实际生产中的应用,并提供一篇高质量、深度和广度兼具的文章。

文章将按照知识的文章格式进行撰写,确保条理清晰,内容丰富。

希望这篇文章能够帮助您更全面、深刻和灵活地理解石英晶形转变存在的特点及其实际生产中的应用。

石英晶形转变是指石英晶体在受到一定条件的影响下发生结构的改变,这种改变会影响石英晶体的物理性质和化学性质。

石英晶形转变在实际生产中具有重要意义,因为它能够改变材料的特性,影响制备工艺,甚至应用于电子行业中的晶体振荡器和半导体制造中。

本文将对石英晶形转变的特点进行分析,以及它在实际生产中的应用进行探讨。

石英晶形转变的特点主要表现在以下几个方面:石英晶体的转变受到温度、压力和化学环境的影响。

在不同的条件下,石英晶体可能发生α-石英到β-石英的相变或反相变。

温度对石英晶形转变的影响是其中非常重要的因素,一般来说,当温度达到573摄氏度时,α-石英转变为β-石英。

石英晶体的作用范文

石英晶体的作用范文

石英晶体的作用范文石英晶体是一种具有晶格结构的矿石,由二氧化硅(SiO2)组成。

它具有很多特殊的物理特性,因此在许多领域都有重要的应用。

下面将详细介绍石英晶体的作用。

1.石英晶体在电子学领域中有重要的作用。

由于它们具有压电效应,即在受到力或压力时,会产生电荷的积累或分离。

这使得石英晶体可以用于制作压电传感器、传输控制设备和压电陶瓷等。

2.石英晶体的压电特性对于制造薄膜压电谐振器(TCF)也非常重要。

TCF是一种微型传感器,可以测量压力、力和加速度等。

它广泛应用于电子设备、汽车和航空航天领域。

3.石英晶体还可以用作时间计量器,如石英钟表。

石英钟表的工作原理是通过石英晶体的正比例振荡来计量时间。

这种精确的时间测量使得石英钟表成为现代社会中最常用的时间计量器之一4.石英晶体还可以用于制作光学设备,如光学石英玻璃。

光学石英玻璃具有良好的透光性、硬度和化学稳定性,因此在光学领域中有广泛的应用,如摄影镜头、望远镜和激光设备等。

5.石英晶体还可以用于制造电子滤波器和谐振器。

电子滤波器可以用来控制信号的频率,并消除噪音。

石英晶体作为滤波器中的谐振器,可以提供高精度和稳定性的频率选通。

6.石英晶体还具有热稳定性和良好的化学性质,因此可以应用于高温环境和化学实验中。

它们可以用作高温熔融炉和实验室仪器中的材料。

7.石英晶体还可以用于制造晶体管和集成电路中的晶体振荡器。

振荡器是电路中产生稳定信号的重要元件,用于同步和计时等应用。

石英振荡器具有高精度和稳定性,因此在电子设备和通信系统中广泛应用。

总之,石英晶体是一种具有重要物理特性的矿石,具有压电效应、热稳定性和化学稳定性等特点。

它们在电子学、光学、时间计量等许多领域中都有广泛应用。

石英晶体的作用不仅仅体现在实际应用上,而且对科学研究和技术进步也有重要意义。

人造石英晶体的生长原理_理论说明以及概述

人造石英晶体的生长原理_理论说明以及概述

人造石英晶体的生长原理理论说明以及概述1. 引言1.1 概述人造石英晶体具有广泛的应用领域,如光电子学、光通信以及其他相关领域。

随着科学技术的不断进步,对于人造石英晶体生长原理和方法的研究也越发深入。

本文旨在探讨人造石英晶体的生长原理、生长方法以及其应用领域与发展前景。

1.2 文章结构本文共分为五个部分。

首先是引言部分,对文章进行概括和简要介绍。

接着是第二部分,详细阐述了人造石英晶体的生长原理,包括晶体生长概述、石英晶体结构与性质以及生长机制和影响因素。

第三部分介绍了人造石英晶体的常见生长方法和工艺,包括温度梯度法生长、溶液法生长以及气相沉积法生长。

第四部分则重点讨论了人造石英晶体在光电子学应用领域、光通信领域以及其他领域中的应用前景和发展趋势。

最后,在第五部分中进行总结,并展望未来人造石英晶体研究的方向。

1.3 目的本文旨在全面介绍人造石英晶体的生长原理、生长方法和工艺,并探讨其在光电子学及其他领域中的应用前景。

通过对各种相关因素的分析与总结,旨在为科研工作者提供指导和启示,推动人造石英晶体技术的发展和应用。

2. 人造石英晶体的生长原理2.1 晶体生长概述人工合成石英晶体是一项重要的工艺,它在许多领域中被广泛应用。

晶体生长是指从溶液或气相中通过控制物质的移动和重新排列过程,使单晶种子逐渐增大,最终得到所需尺寸和形状的晶体。

2.2 石英晶体结构与性质石英晶体具有SiO2化学组成,呈三角柱形结构。

它的特殊结构决定了其很高的硬度、热稳定性以及优异的电气和光学性质。

2.3 生长机制和影响因素人造石英晶体的生长机制涉及到溶剂中附着分子与已有结构之间的相互作用。

主要影响因素包括溶液配比、温度、压力、溶剂浓度、固相控制等。

这些因素会对晶体尺寸、纯度以及缺陷密度产生重要影响。

3. 人造石英晶体的生长方法和工艺3.1 温度梯度法生长温度梯度法生长是一种常用的人造石英晶体生长方法。

它基于在溶液中设置温度梯度,通过控制溶液温度和降温速率来实现晶体生长。

石英晶体应用和种类

石英晶体应用和种类

石英晶体应用和种类石英晶體應用和種類石英元件應用:石英元件應用的產業相當廣泛,包括資訊、通訊及消費性電子產業,但國內石英廠商主要應用的產業在無線電話、行動電話、衛星定位接收器、網路通訊週邊卡、PC、NB及ADSL上。

石英水晶特性:水晶Rock Crystal Quartz的最主要元素是SiO2(二氧化矽),就是Quartz:石英:。

我們常把透明的石英稱為水晶,其實他們是相同元素的。

物理特性:1. 晶系:屬六方晶系。

2. 摩式硬度:7。

3. 比重:2.65。

4. 折光率:1.54-1.55。

5. 解理/斷口:斷口貝殼狀。

6. 溫度係數:-100C~600C 小於10 PPM之變化。

7. 生長溫度:在550,600?間,在550-573?之間生成的屬於低溫石英,573-600之間生成的屬於高溫石英。

8. 雙折射率:0.0009具玻璃光澤:玻璃則無雙折射率:。

9. 各種水晶含有不同的微量金屬,使各種水晶擁有其獨特的顏色,紫水晶含少量鐵、黃水晶含少量金砂石、粉水晶含少量鈦。

10. 產狀:呈脈狀、塊狀、砂狀,常見於偉晶花崗岩、石英脈或礦脈的脈石,為酸性火成岩之主要成分,水成岩中砂岩幾全部為石英組成,亦常見於變質岩、沉積岩中。

11. 具壓電效應:可外加電壓在晶片兩側來產生電場,使晶體本身產生變形,由於晶體的切割面受到機械應力的作用,晶體兩側會產生電位差12. 聚焦折射:水晶有聚焦功能,也可把光線折射,通過水晶這特點可造出击透鏡、凹透鏡等。

13. 儲存資料:當有訊息通過水晶,這些資訊會被水晶記下,近代所製造出的光譜儀的鏡片、稜鏡等。

傳遞訊息壓電下的水晶會帶正、負不同電荷,電腦記億體裡的晶片正是有此功能。

14. 傳遞訊息:因為水晶振盪的頻率隱定,用來傳遞訊號誤差很少。

由於水晶晶片的振盪極精準,且極有規律,除了可用來作電子錶的時間控制外,還可以執行電算機的精密計算,更可用來作電腦與電腦間鉅大訊息的傳輸。

化學特性:1. 化學成分:SiO22. 化學分類:矽酸鹽3. 化學性質:可溶於氫氟酸,但不溶於其他的酸類中4. 能源轉換:水晶可把不同的能源轉換成其他能源,例如把電能轉成光能、熱能、聲能、磁能,又可把這些能源轉成電能。

石英晶体的特点

石英晶体的特点

石英晶体的特点
石英晶体是一种极为常见的晶体,主要由二氧化硅(SiO2)构成,具有很多特点和应用价值。

石英晶体具有高硬度和高抗磨性。

在矿物学中,石英晶体是硬度最高的矿物之一,其硬度达到7级。

此外,石英晶体具有很好的耐磨性,可以在高温高压等恶劣环境下长期保持其物理性质。

石英晶体具有很好的光学性能。

石英晶体的折射率很高,因此在光学领域得到了广泛应用。

例如,石英晶体可以用来制造光学棱镜、光学窗口等光学元件,还可以用来制造光学仪器的镜片、透镜等。

石英晶体还具有很好的电学性能。

石英晶体在电场作用下会发生压电效应,即在机械应力作用下,会产生电荷分布,从而产生电场。

这种性质使得石英晶体在电子领域得到了广泛应用,例如制造石英晶体振荡器、滤波器等电子元件,还可以用于制造电子钟表、计算机等电子产品。

石英晶体还具有很好的化学稳定性。

石英晶体不易被化学物质腐蚀,可以在强酸、强碱等腐蚀性环境中长期稳定存在。

这种性质使得石英晶体可以用于制造化学仪器、实验室设备等。

石英晶体具有很多优良的特性和应用价值,其在光学、电子、化学等多个领域都拥有广泛的应用。

随着科技的不断进步,石英晶体的
应用领域还将不断扩展,展现出更大的价值和潜力。

浅析石英晶体的压电效应及应用

浅析石英晶体的压电效应及应用

D OCCUPATION2013 01136大家谈ISCUSSION 浅析石英晶体的压电效应及应用王秋菊摘 要:文章通过对石英晶体结构、特性的描述,详细阐述了其压电效应机理及应用,提出了其存在的问题,介绍了其发展前景。

关键词:石英晶体 压电效应 应用石英是矿物质硅石的一种,化学成分是SiO 2,形状为结晶的六角锥体,是一种物理特性和化学特性都十分稳定的物质。

随着近代科学技术的发展,人们对石英晶体材料进行了广泛的研究,而利用其压电效应研制出的揩振器、传感器等器件,在工业生产及无线电技术中发挥着巨大的作用。

一、石英晶体的压电效应机理 当石英晶体在某个方向受到外力的作用而变形时,其内部就会产生极化现象,同时在其表面会产生极性相反的电荷;当外力消失时,又恢复到不带电状态,当外力方向改变时,电荷极性也随之改变,这种现象称之为压电效应。

反之,当石英晶体受到交变电场作用时,晶体将在一定方向上产生机械变形;当外加电场撤去后,该变形也随之消失。

这种现象称为逆压电效应,也称作电致伸缩效应。

具有压电效应的晶体称之为压电晶体,典型的压电晶体就是石英晶体,压电效应就是在石英晶体中被发现的。

二、石英晶体的应用 1.石英晶体振荡器石英晶体振荡器是使用石英晶体作为谐振选频电路的振荡器。

将石英晶体按一定的角切成薄片,在晶体切片的表面上装上一对金属极板,这样就制成了石英晶体振荡器。

石英晶体振荡器是基于逆压电效应原理制成的。

当石英晶体受到交变电场时,石英晶体便会产生机械振动。

由于石英晶体具有一定的固有振动频率,当外加电场频率等于其固有频率时,便会产生谐振。

这就是石英晶体可以作为谐振选频电路的基本原因。

石英晶体振荡器具有极高的频率稳定度,因而广泛使用于要求频率稳定度高的设备中,例如标准频率发生器、脉冲计数器等。

2.压电式力传感器压电式力传感器是利用石英晶体等压电材料的压电效应制成的一种力敏传感器。

当压电传感器受到外力时,其内部的压电元件在力的作用下发生变形,表面即产生电荷,只要测得其产生的电荷量,就可以得到作用力的大小,这就是压电传感器的基本工作原理。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

Keywords
Quartz Crystal, Sensor, Characteristic Research, Application Areas
石英晶体特性及应用存在的问题研究
佟 盟,田文杰,陈福彬
北京信息科技大学传感器重点实验用日期:2018年4月21日;发布日期:2018年4月28日
Open Access
1. 引言
传感技术是现代科技发展的基础,是信息获取的关键。传感技术主要体现在对传感器的敏感元件敏 感机理、信息转换及可靠性技术等领域的综合研究方面。而敏感元件作为传感器的中枢神经,是传感技 术研究工作的核心领域,是利用材料的固有特性或开发的二次特性,再经精细加工而成。材料是否具有 某种特性是传感器开发应用的关键。没有好的材料就不可能有好的传感器。新材料的出现不断推动传感 器的向前发展。同一种材料可能具有多种特性,对多种信息具有敏感性,同时多种材料也可能具有相同 的某种特性。因此,传感器所涉及的材料问题十分错综复杂[1]。例如,石英晶体,除具有典型的压电效 应外,同时具有光学、温度及各向异性等特性,所以,用石英晶体可开发出不同类型的传感器。天然石 英晶体从含有溶解 SiO2 的水溶液生成,大多数情况下,这些晶体生长在岩洞中或沉积在河床中。由于天 然的石英晶体生长于自然环境,纯度低,产量少,且成本高,开发应用受到限制。目前人工培育高纯度 石英晶体的技术已日益成熟,因此,相关领域的研究受到人们的重视。作为一种重要的压电材料,石英 晶体有着重要而广泛的应用领域。本文对石英晶体材料的发展、石英晶体的特性研究状况、应用领域、 以及存在的问题和发展方向进行了分析研究,并提出相应的解决思路。
3.2. 石英晶体的力-频特性
1947 年,Bottom 最先发现石英谐振器具有力-频效应。在随后的 50 多年中,人们通过大量的实验和 理论研究,验证了当石英晶体谐振器振子受力时,谐振器的频率会随力的变化呈线性关系变化。人们将 这一现象,应用于压力传感器、加速度传感器和力传感器的开发设计上。而这些传感器的作用原理都是 将被测量转换为石英晶体的应变,使石英谐振器产生频率偏差,通过测量频率偏差的量进而确定被测量。 1966 年 Rarajski 列出了那些对由于外力作用而产生频漂有影响的参数,并对它们进行了定义[7]。在这些 所有参数中影响最大的是:加力方向角 ψ、晶体切型角 θ。简单介绍如下:
佟盟 等
器敏感元件的一种重要材料。本文通过查阅大量资料和文献,对石英晶体相关特性进行了研究分析。针 对石英晶体的相关特性、应用领域及其存在的问题,提出相应的解决思路,为石英晶体特性的开发应用 提供了参考。
关键词
石英晶体,传感器,特性研究,应用领域
Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/
th st th
Abstract
Sensors are generally composed of sensitive components, conversion structures and other auxiliary components. Sensitive components are made using the inherent characteristics of developed materials or developed secondary characteristics, which are then finely processed to form the core of the sensor. Quartz crystal has significant anisotropic piezoelectric properties and is an important material for sensor-sensitive components. In this paper, by consulting a large amount of data and literature, the related characteristics of quartz crystal are studied and analyzed. Aiming at the related characteristics, application fields and existing problems of quartz crystal, the corresponding solutions are put forward, which provide a reference for the development and application of quartz crystal properties.
后,石英晶体材料在国外得到了迅速的发展,并用于各种电子元器件,进而创新开发出各种传感器,促 进了经济的发展。目前,全球石英晶体元器件都将朝着多元化、小型化、片式化、集成化的趋势迅速发 展。 我国现有生产产品多为中低档产品,产品单一,企业数量多,规模小,技术水平比较落后,资金短 缺,后续投入不足,在产品产量、质量、品种、经营管理和生产效率等方面与世界先进水平差距较大[4]。
DOI: 10.12677/jsta.2018.62010 88 传感器技术与应用
佟盟 等
Figure 1. The reversibility of the piezoelectric effect 图 1. 压电效应的可逆性
Figure 2. Equivalent circuit 图 2. 等效电路
2. 石英晶体的发展状况
我国对人造石英晶体的研制始于二十世纪六十年代初期,到 1978 年,国内用于制造电子元器件的天 然石英几乎被人造石英所替代。经过从“六五”到“九五”的国家攻关,在传感器研究开发、设计、制 造、可靠性改进等方面获得长足的进步,初步形成了传感器研究、开发、生产和应用的体系[2]。尤其是 在“八五”、“九五”期间,石英晶体材料和器件方面都经历了一次质的发展过程。随着我国科学技术 的高速发展及人均生活水平的提高,以石英晶体为材料的元器件及智能化产品越来越受到人们的重视并 逐渐应用于各个领域。据不完全统计,目前从事石英晶体相关技术的企业约 170 多家,在生产数量方面, 我国已成为石英晶体材料和元器件的生产大国和主要出口国。但在石英晶体高端技术和质量方面,与发 达国家相比还存在一定的差距。基于优良的特性和低成本的优势,在未来较长的时期内是其他元器件所 难以替代的。我国石英晶体谐振器行业成长迅速,各类产品市场规模逐年递增。 国外人造石英晶体方面的研究开发主要集中于欧美发达国家。在 20 世纪 50 年代初,美国人首先通 过水热法研制成功人造石英晶体,并于 1960 年建立了第一座人造石英晶体工厂。二十世纪八十年代,日 本超过美国成为全球最大的人造石英晶体生产制造国。在日本,石英晶体谐振器被称为“工业之盐”, 他们的企业占据全球石英晶体市场的 60%。如表 1 所示[3],列出了国外主要生产石英谐振器的厂家。此
3. 石英晶体的特性
3.1. 石英晶体的压电特性
压电效应,就是力与电之间的关系。当石英晶体表面沿某一方向受到应力时,表面会发生变形,同 时其内部会产生极化现象,此时石英晶体两个表面会产生符号相反的电荷,当外应力去掉时,又恢复到 不带电的状态,这种现象就是压电效应,并于 1880 年被雅克·居里(Jacques Curie)和皮埃尔·居里(Pierre Curie)发现。他们不仅证明了这一现象,而且确立了它在某一已知晶体中是否存在的判断标准[5]。1894 年,福克特(W. Voigt)更加严谨地定义出晶体结构与压电性的关系,并发现了 32 种晶类具有压电效应。压 电效应又分为“正压电效应”和“逆压电效应”。简单地说,上述描述中机械能转换成电能的现象称为“正 压电效应”;反之,电能转换成机械能的现象称为“逆压电效应”。可用图 1 [6]简单描述这种关系: 由石英晶体的压电效应,晶体的机械振动会产生交变电场,但一般情况下,晶体的机械振幅和交变 电场的振幅都很小。当外加电场的频率为某一特定值时,晶体机械振动的振幅会突然加大很多倍。这一 特定频率称为石英晶体的谐振频率,此即石英晶体的压电谐振现象。 石英晶体的压电谐振现象可以用等效电路来模拟,如图 2 所示。其中 C0 为切片与金属板构成的静电 电容,L 和 C 分别是模拟晶体的质量(代表惯性)和弹性,而当晶片振动时,因摩擦造成的损耗则用电阻 R 来等效。由于晶片的等效电感 L 很大,而 C 和 R 很小,因此 Q 很大,可以达到 106 的量级。
Research on Quartz Crystal Characteristics and Application Problems
Meng Tong, Wenjie Tian, Fubin Chen
Sensors Key Laboratory, Beijing University of Information Science and Technology, Beijing Received: Apr. 8 , 2018; accepted: Apr. 21 , 2018; published: Apr. 28 , 2018
DOI: 10.12677/jsta.2018.62010 87 传感器技术与应用
佟盟 等 Table 1. Foreign quartz resonator major manufacturers 表 1. 国外石英谐振器主要生产厂家
厂商 爱普生拓优科梦 Epson Toyocom 电波 NDK 大真空 KDS Kyocera Kinseki Vectron Rakon 国家 日本 日本 日本 日本 美国 新西兰
Journal of Sensor Technology and Application 传感器技术与应用, 2018, 6(2), 86-96 Published Online April 2018 in Hans. /journal/jsta https:///10.12677/jsta.2018.62010
相关文档
最新文档