罗得寸 唐艺玲 林星 唐新文 莫锦

摘要：功能陶瓷材料在我们的日常生活中越来越常见，而压电陶瓷材料是功能陶瓷中运用相当广泛的一类材料。采用传统陶瓷制备工艺制备基于Sc改性的Mn掺杂BF-BT体系陶瓷压电陶瓷，在实际生产应用中有着非常不俗的表现。使用XRD、SEM、阻抗等精密仪器对该体系陶瓷样品进行性能测试，以应用为导向，分析BF-BT-BS陶瓷各项性能指标。将压电陶瓷材料应用于超声波换能器，经过设计的换能器产生的超声波具有衍射现象小、方向指向性好、可以定向传播的优点。基于超声换能器的超声波测距传感器具有盲区小、精度高、指向性好、探测范围大优点，广泛应用于倒车检测系统、导盲系统、室内精确定位等。本文将高性能无铅压电陶瓷材料制成的超声测距传感器应用于防近视系统，将超声换能器应用于距离测量的传感器，具有测量精度高、方向指向性好、测量量程大等特点，利用STC单片机进行测距与智能控制，以实现与现广泛使用的Android设备终端相结合，并能够在电子设备终端实时判断人眼与设备屏幕的距离，根据实际情况在智能终端提醒用户健康用眼，从而达到防近视的目的。

关键词：压电陶瓷性能；压电超声换能器；超声测距；Android防近视系统

一、压电材料的研究进展

（一）压电效应

某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。……