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下册 1

第十七章 压电振荡器、鉴频器和滤波器 深圳时频科技有限公司 程天军 1

17.1 压电振荡器 1

17.1.1 概述 1

17.1.2 压电石英晶体谐振器 2

17.1.3 压电石英晶体谐振器与振荡器 北京国营第七O七厂 梁业威 5

17.1.4 钟振荡器 北京国营第七O七厂 梁业威 8

17.1.5 数字温度补偿晶体振荡器 14

17.1.6 快速恒温晶振 22

17.1.7 压控晶振 26

17.2 压电鉴频器 31

17.2.1 基本工作原理 31

17.2.2 晶体鉴频器基本参数设计 32

17.2.3 检波电路元件值的估计 43

17.3 压电滤波器 中国电子基础产品装备公司 潘遵五 44

17.3.1 压电陶瓷滤波器 44

17.2.4 结论 46

17.3.2 压电石英晶体滤波器 51

参考文献 64

18.1 气流式压电陀螺 66

第十八章 压电惯性传感器 北京信息工程学院 张福学 66

18.1.1 工作原理 67

18.1.2 结构 68

18.1.3 电路 70

18.1.4 性能 72

18.1.5 可靠性 74

18.2 气体摆式惯性器件 74

18.2.1 密闭腔中自然对流气体的“摆”特性 74

18.2.2 气体摆式倾角传感器 75

18.2.3 带角速度输出的气体摆式倾斜仪 78

18.3.1 工作原理 80

18.3 振梁式压电陀螺 80

18.3.2 结构 82

18.3.3 性能 83

18.3.4 应用 84

18.4 双晶片式压电陀螺 84

18.4.1 工作原理 84

18.4.2 结构 85

18.4.3 性能 86

18.5.1 工作原理 88

18.4.4 应用 88

18.5 圆管式压电陀螺 88

18.5.2 结构 91

18.5.3 性能 91

18.5.4 应用 93

18.6 半球式压电陀螺 93

18.6.1 工作原理 93

18.6.2 结构 95

18.6.4 应用 96

18.6.3 性能 96

18.7 压电角加速度陀螺 97

18.7.1 结构原理 97

18.7.2 性能和应用 99

18.8 压电增稳器 101

18.8.1 结构原理 101

18.8.2 性能和应用 101

18.9 有角速度输出的压电倾斜仪 102

参考文献 105

19.1.1 引言 106

19.1 声表面波器件简介 106

第十九章 压电声表面波器件 南京大学 水永安 106

19.1.2 声表面波器件的制作工艺 107

19.1.3 声表面波发展的简要回顾 109

19.1.4 声表面波器件的简单工作原理 110

19.2 声表面波带通滤波器 114

19.3 声表面波谐振器和振荡器 121

19.3.1 谐振器 121

19.3.2 延迟线 126

19.3.3 振荡器 128

19.4.1 雷达的脉冲压缩 129

19.4 声表面波色散延迟线 129

19.4.2 用色散延迟线构成信号的傅氏变换 135

19.5 声表面波抽头延迟线 137

参考文献 141

第二十章 压电水声器件 北京大学 栾桂冬 143

20.1 概述 143

20.2 圆柱形压电换能器 144

20.2.1 薄壁圆管的共振频率方程 145

20.3 复合棒压电换能器 146

20.2.2 开路接收电压灵敏度 146

20.3.1 复合棒压电振子的机电等效图 148

20.3.2 共振频率方程 150

20.4 压电陶瓷双叠片弯曲振动换能器 153

20.4.1 弯曲振动压电陶瓷换能器的原理 153

20.4.2 弯曲振动压电陶瓷水声换能器的实例 154

20.5 弯张换能器 154

20.5.1 弯张换能器的分类 155

20.5.2 弯张换能器典型的结构类型 157

20.5.3 弯张换能器研制中的几个问题 161

20.6 大面积平板PVDF水听器 166

20.6.1 压电高聚物PVDF的性能 167

20.6.2 大面积平板水听器结构设计中应考虑的几个问题 168

20.6.3 实际样品水听器及其性能 169

20.7 自由溢流环换能器 172

20.7.1 自由溢流环换能器结构 172

20.7.2 自由溢流环换能器的实例 174

20.8 高频PVDF标准水听器 东南大学 袁易全 176

20.8.1 概述 176

20.8.2 PVDF 型标准水听器结构设计原理及性能 176

参考文献 183

第二十一章 压电电声器件 清华大学 刘馥清 187

21.1 压电传声器 187

21.2 压电扬声器 189

21.3 压电耳机 190

21.4 压电送话器 192

21.5 压电受话器 195

21.6 压电拾声器 196

参考文献 197

22.1.1 3-3 连结复压电换能器原理 199

22.1 3-3连结复合压电宽带换能器 199

第二十二章 压电超声器件东 东南大学 袁易全 199

22.1.2 3-3 连结复合压电换能器地震模型特性测定应用 205

22.2 夹心3-3连结复合换能器在局部放电检测定位中应用 213

22.2.1 夹心3-3连结复合局放检测换能器 213

22.2.2 夹心3-3 连结复合局放检测换能器应用效果及展望 216

22.3 1-3连结复合压电宽带换能器 218

22.3.1 压电复合材料换能器冻土力学特性测定的应用 218

22.3.2 高频1-3 连结复合压电换能器在眼科B超检测的应用 222

22.4.1 固态压电陶瓷与空气声匹配方法 224

22.4 空气介质中检测用压电超声换能器 224

22.4.2 复合压电空气换能器 226

22.4.3 PVDF高分子压电薄膜空气换能器 227

22.4.4 PZT压电陶瓷多层结构空气换能器 229

22.5 超声检漏仪用换能器 231

22.5.1 超声检漏原理 231

22.5.2 超声检漏仪及用途 233

22.5.3 超声检漏用高灵敏压电式换能器 235

22.6 管外夹持式超声流量计用换能器 242

22.6.1 管外夹持式超声流量计原理 242

22.6.2 管外夹持式超声压电换能器 244

22.7 高温超声测厚压电换能器及其仪表 249

22.7.1 高温测厚仪原理 249

22.7.2 高温测厚压电换能器 252

22.8 无损探伤用压电超声换能器 255

22.8.1 超声迭伤概述 255

22.8.2 超声探伤用压电换能器 256

22.9 超声清洗用压电换能器 262

22.9.1 超声清洗压电式换能器 262

22.10.1 超声波塑料焊接机 265

22.9.2 超声清洗压电式换能主要应用场合 265

22.10 超声波焊接用压电换能器 265

22.10.2 超声波塑料焊接机用的声学系统 269

22.10.3 塑料焊接换能器与负载阻抗匹配设计 272

参考文献 274

第二十三章 压电马达 清华大学 周换英 277

23.1 概述 277

23.2 摩擦驱动型超声马达分类和原理 279

23.2.1 行波型超声马达 279

23.2.2 驻波超声马达 287

23.2.3 弯曲摇头式超声马达 295

23.2.4 蠕动式压电马达 297

23.2.5 多自由度超声马达 297

23.3 非摩擦驱动型压电马达 298

23.3.1 压电电流变直线步进马达 299

23.3.1 压电电流变旋转步进马达 299

23.4 非接触驱动型超声马达 300

23.4.1 雷诺剪切力驱动的致动器 301

23.4.2 辐射压力（垂直雷诺力）驱动的致动器 302

23.5.1理论研究现状 304

23.5 超声马达国内外研究现状 304

23.5.2 实用研究现状 305

23.6 超声马达待解决的问题 306

23.6.1 理论上待解决的问题 306

23.6.2 工艺上等解决的问题 307

参考文献 308

24.1 概述 310

24.2 升压压电变压器 310

第二十四章 压电变压器 清华大学 周铁英 四川大学 许祖谦 310

24.2.1 工作原理 311

24.2.2 等效电路 312

24.2.3 Rosen横向压电变压器的设计 316

24.2.4 Rosen横向压电变压器的工作特性 317

24.2.5 Rosen横向压电变压器的应用 320

24.2.6 Rosen横向压电变压器的制作工艺 325

24.3 压电变压器的其他形式 327

24.4 压电点火器和高压发生器 329

24.4.1 压电点火器 329

24.4.2 压电高压发生器 330

24.5 压电变流器——降压压电变压器 331

24.5.1 纵-横式压电变流器 331

24.5.2 多层压电变流器 332

24.5.3 高次振动模式驱动的压电变流器 333

24.5.4 盒式压电变流器 335

参考文献 336

第二十五章 压电加速度计和力传感器 清华大学 刘馥清 337

25.1 压电加速度计 337

25.1.1 工作原理 337

25.1.2 压电加速度计的各种结构形式 340

25.1.3 压电加速度计的主要性能参数 342

25.2 压电力传感器 344

25.3 压电压力传感器 348

参考文献 350

第二十六章 压电检测器 北京信息工程学院 张福学 351

26.1 车辆自动识别器 351

26.1.1 压电车辆自动识别器 351

26.1.2 微波压电车辆自动识别器 353

26.2 石英晶体温度计 355

26.3.1 石英晶体膜厚监控器 356

26.3 膜厚监控器 356

26.3.2 数字厚度监控器 358

26.4 压电探测器 361

26.4.1 压电汞蒸气探测器 361

26.4.2 压电氰化物探测器 363

26.4.3 检测氨的压电探测器 365

26.4.4 检测SO2的压电探测器 367

26.5 测量液体密度的压电传感器 371

26.6 孪生体压电陶瓷传感器 373

参考文献 375

27.1.1 压电双晶片驱动的光纤开关 376

第二十七章 压电执行器 北京信息工程学院 张福学 376

27.1 压电开关 376

27.1.2 压电无触点式，薄膜式和按钮式开关 378

27.2 压电继电器 381

27.3 压电泵 383

27.4 压电阀 384

27.4.1 高速大流量压电转换阀 384

27.4.2 压电双晶片高速脉冲阀 385

27.5.1 压电双晶片喷墨打印机 388

27.5 压电喷墨打印机 388

27.5.2 压电微滴喷墨打印机 390

27.5.3 压电彩以喷墨打印机 392

27.6 压电双晶片驱动的摆动式CCD图像摄像器 396

27.7 压电双晶片光束扫描器 397

27.8 录像机磁头自动跟踪用压电致动器 401

27.9 压电微电极驱动器 403

27.10 压电蜂鸣器 405

27.11 压电耦合器 409

27.12 压电振动风扇 413

27.13 压电电控百叶窗 415

参考文献 415

第二十八章 压电医用器件与装置 北京信息工程学院 张福学 417

28.1 压电血压计 417

28.1.1 压电血压传感器 417

28.1.2 结构 418

28.1.3 简便式压电血压计 419

28.2 压电脉搏计 421

28.3.1 听诊器用的压电微音器 422

28.3 压电微音器 422

28.3.2 用压电微音器的肺音诊断装置 424

28.3.3 胎儿心音压电传感器 425

28.3.4 加速度型心音计 429

28.3.5 压电助听器 429

28.3.6 检测小生物心音的压电传感器 431

28.4 监视宫收缩的压电传感器 434

28.5 监视小儿呼吸的压电传感器 436

28.6 检测啮力的压电传感器 436

28.7 检测手指机械阻抗的压电传感器 438

28.8 测量人体能量消耗的便携式加速度装置 440

28.9 检测人手迹和声特性的压电传感器 443

28.10 压电超声探头 444

28.10.1 压电超声诊断探头 444

28.10.2 B型快速显像探头 446

28.10.3 压电超声多普勒探头 448

28.11 压电DBDU血流速度测定仪 449

28.12 测量人体组织声速的压电共振法 451

28.13 超声全息压电换能器 452

28.15 超声显微镜 454

28.14 哺乳动物组织的超声性质 454

28.16 压电鞋 457

28.17 电控压电胰岛素泵和阀 458

28.18 人造压电心脏 463

28.19 穴位超声治疗机 465

28.20 超声治疗肿瘤 467

28.21 压电超声换能器粉碎肾结石 469

28.23 压电超声盲人导行装置 472

28.24 用压电电源的可携式X射线机 473

参考文献 474

第二十九章 热释电器件 四川大学 余萍 肖定全 475

29.1 热释电探测器基础 475

29.1.1 概述 475

29.1.2 结构与工作原理 476

29.1.3 理想热释电探测器 477

29.1.4 实际热番电探测器 480

29.1.5 优值因子 482

29.1.6 探测器性能与温度的关系 482

29.1.7 最佳探测器性能 483

29.2.2 结构和工作原理 484

29.2 热释电摄像管 484

29.2.1 概述 484

29.2.3 靶材料选择 486

29.3 薄膜型热释电单元探测器和列阵探测器 486

29.3.1 概述 486

29.3.2 薄膜型热释电红外单元探测器 487

29.3.3 线性列阵红外传感器 490

29.3.4 薄膜型热释电红外焦平面列阵（UFPA） 491

29.4 其他热释电器件 496

29.3.5 薄膜型热释民器件的发展 496

29.4.1 热释电效应在计测仪器方面的应用 497

29.4.2 热释效应在其他探测器方面的应用 498

29.4.3 相关热释电型应用 502

29.5 主要热释电材料 506

29.5.1 热释电探测器的优点 506

29.5.2 热释电材料的优值指数 507

29.5.3 主要的热释电材料 508

参考文献 511

30.1.1 非挥发性铁电子随机存取存储器（FRAM） 513

30.1 铁电薄膜微电子器件 513

第三十章 铁电器件 四川大学 余萍 肖定全 513

30.1.2 铁电动态随机存取存储器（DRAM） 515

30.1.3 铁电薄膜微波器件 516

30.1.4 集成铁电微电子机械系统器件 516

30.2 铁电薄膜光电子器件 518

30.2.1 热释电红外探测器 518

30.2.2 铁电薄膜集成光波导器件 518

30.2.3 铁电超晶器件 519

30.3 铁电冷阴极 521

30.4 铁电致冷 523

30.5 其他铁电器件 524

30.5.1 电控双折射器件 524

30.5.2 电控光散射器件 525

30.6 光铁电器件 526

30.6.1 小功率高压发生器 527

30.6.2 光折变全息存储器 528

30.6.3 集成光学器件 529

参考文献 530