于海平 黄跃伟 刘袁飞

摘 要：随着能源革命的不断深入和能源互联网的持续建设，对电网自动化、智能化、信息化的需求日益迫切，亟需先进的电力设备传感量测方法为电网多场景应用提供信息支撑，以保证智能电网在复杂工况下的安全可靠运行。该文总结了压电材料的发展概况，归纳了压缩式压电传感器、弯曲式压电传感器、压电超声传感器、压电电声脉冲（PEA）传感器在电气工程中的实际应用。

关键词：压电材料;压电传感技术;发展趋势

前言：

作为与设备高度融合的传感器件，压电传感器实现了机械-电信号转换，具备无源、小型化、抗干扰能力强等优势，是感知电力设备振动、放电等状态的关键器件，在压电振动传感器、超声传感器、声表面波传感器等方面得到了广泛应用。此外，还有基于物理量耦合与转换的诸如压电温度传感器、电压传感器等新型压电传感器件，将温度、电压、电流等物理信号转换为振动信号或声信号，通过对转换后的物理量进行测量反推出原信号值。

1.压电材料的发展

随着压电材料应用需求和应用场景的增加，对高性能压电材料的需求日益迫切，现有基于试错方法开发的材料体系已经发展至瓶颈期，逐渐难以满足精密传感要求。近年来有研究表明，Sm 掺杂 PMN-PT 等新型复杂多元组分掺杂可以使压电材料压电性能大幅提升，压电系数可达现存压电体系的两倍以上。新型超高性能压电材料因具有多元稀……