[发明专利]复合压电芯片和压电传感器

说明书

技术领域

本公开涉及传感器领域，尤其涉及复合压电芯片和压电传感器。

背景技术

目前，国内外可用于高温环境的压电传感器采用单纯铋层状无铅压电 陶瓷材料形成压电芯片。然而，包含由单纯铋层状无铅压电陶瓷材料形成 压电芯片的压电传感器的灵敏度随温度的漂移较大，不能满足对于传感器 灵敏度随温度偏移的要求(即小于5％)。

发明内容

根据本公开的一方面，提供一种复合压电芯片，该压电芯片包括：多 个层，其中所述多个层包括至少一个第一层和至少一个第二层，所述第一 层的压电系数随温度升高而降低，并且所述第二层的压电系数随温度升高 而升高。

在一个实施例中，第一层为铋层状无铅压电陶瓷材料层。在一个实施 例中，第二层为铌酸锂材料层。

在一个实施例中，第一层为复合压电芯片的基体层，并且第二层为复 合压电芯片的温度补偿层。

在一个实施例中，第一层和第二层通过叠加或者键合的方式连接。

在一个实施例中，至少一个第一层和至少一个第二层彼此交替连接以 构成复合压电芯片。

在一个实施例中，至少一个第一层被连接以形成第一合成块，至少一 个第二层被连接以形成第二合成块，并且第一合成块和第二合成块被连接 以构成复合压电芯片。

在一个实施例中，至少一个第一层和至少一个第二层具有相同或不同 的数量。

在一个实施例中，第一层与第二层的厚度比依赖于第一层和第二层的 温度系数。

根据本公开的另一方面，提供一种压电传感器，包括复合压电芯片， 其中复合压电芯片包括：多个层，其中所述多个层包括至少一个第一层和 至少一个第二层，所述第一层的压电系数随温度升高而降低，并且所述第 二层的压电系数随温度升高而升高。

根据本公开的复合压电芯片和压电传感器，能够使得压电传感器在全 温度下具有较小的灵敏度漂移(即小于5％)。

附图说明

通过参考附图会更加清楚地理解本发明的特征和优点，附图是示意性 的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1是示出根据本技术公开一个示例性实施例的复合压电芯片的结构 示意图；

图2是示出根据本技术公开另一个示例性实施例的复合压电芯片的结 构示意图；

图3是示出根据本技术公开又一个示例性实施例的复合压电芯片的结 构示意图；

图4是示出根据本技术公开一个示例性实施例的压电传感器在补偿前 后的灵敏度漂移-温度特性曲线图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例的详细描述涵盖了许多具体细节，以便提供对 本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发 明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例 的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更清楚的理解。 本发明绝不限于下面所提出的任何具体配置，而是在不脱离本发明的精神 的前提下覆盖了相关元素、部件的任何修改、替换和改进。

根据本公开的复合压电芯片包括多个层，这多个层包括至少一个第一 层和至少一个第二层，其中第一层的压电系数随温度升高而升高，而第二 层的压电系数随温度升高而降低。根据本公开的复合压电芯片和压电传感 器，能够使得压电传感器在全温度下具有较小的灵敏度漂移。

下面将参照附图来对本公开的复合压电芯片进行详细说明。

图1示出了根据本公开一个示例性实施例的复合压电芯片100的结构 示意图。如图1所示，根据本发明公开的复合压电芯片100包括多个层， 多个层包括第一层101和第二层102，其中第一层101的压电系数随温度 升高而升高，并且第二层102的压电系数随温度升高而降低。