天然晶體和鐵電晶體加速度傳感器特性比較

根據(jù)所用的壓電材料，加速度傳感器的設(shè)計(jì)型式將有很大的變化。結(jié)構(gòu)型式主要是隨壓電電荷系數(shù)、電阻率和最高使用溫度而變化。加速度傳感器品質(zhì)因數(shù)是靈敏度與共振頻率平方的乘積的函數(shù)，它是一種設(shè)計(jì)型式好壞的量度。品質(zhì)因數(shù)越高說明這種設(shè)計(jì)越好，也即對于獲得相同的靈敏度來說，加速度傳感器的頻率范圍更寬。由于電荷系數(shù)大得多，一般來說鐵電晶體加速度傳感器要比天然晶體加速度傳感器的品質(zhì)因數(shù)高得多，而采用鋯鈦酸鉛的設(shè)計(jì)可以獲得最高的品質(zhì)因數(shù)。除了獲得高品質(zhì)因數(shù)以外，對于同樣靈敏度的加速度傳感器，盡量地減小尺寸和重量也是十分重要的。采用鐵電晶體的設(shè)計(jì)型式在尺寸和重量方面比采用天然晶體的好得多。
　　最高使用溫度或決定于鐵電晶體的特性，或者決定于靈敏度為50PC/g時(shí)源電阻為100,000歐姆的溫度。在300℃以上時(shí)對加速度傳感器的設(shè)計(jì)來說電阻率起很重要的作用。隨著靈敏度或輸出電阻的下降電氣石可以用到600℃以上。雖然石英的居里溫度為573℃，但由于電的孿晶現(xiàn)象，它的最高使用溫度只有250℃。孿晶現(xiàn)象隨著應(yīng)力的增加而增加，在250℃以上變得非常明顯，使得不能再繼續(xù)使用。氧化鍺鉍沒有居里點(diǎn)，但電阻率相當(dāng)?shù)?，這就是限制了在350℃以上的使用。鋯鈦酸鉛的居里點(diǎn)為370℃，從而限定了它的溫度范圍大約只有300℃。鈦酸鉍是一種高溫鐵電材料，它已被成功地應(yīng)用與加速度傳感器設(shè)計(jì)中，最高可達(dá)500℃。