超声波传感器的独特优势

1. 免接触：无需与物体接触即可测量距离。
2. 不挑剔：对物体的材质和颜色不敏感，适用于各种类型的物体。
3. 适应强：在灰尘、潮湿、光线不足等多种环境下均能稳定工作。
4. 精度高：通过调整频率可实现不同的测量精度。
5. 范围广：测量范围广，从几厘米到数米，应用灵活。
6. 成本低：相较于其他同等精度的传感器方案，成本更低。

超声波传感器是如何做到这些的

1. 发射超声波
   超声波传感器中的发射器（通常是由压电材料制成的换能器）在接收到电信号后，会产生并发射出频率高达数十到数百千赫兹（kHz）的超声波脉冲。
2. 超声波的传播
   发射的超声波脉冲在空气或其他介质中以大约343米/秒的速度传播。当超声波遇到物体或介质的变化（如液面、固体表面）时，会发生反射现象。
3. 接收反射波
   传感器内的接收器负责接收被物体反射回来的超声波脉冲。接收器通常与发射器集成在同一个组件中，能够检测到微小的反射信号，通常在纳秒（ns）级别内进行响应。
4. 计算距离
   通过测量发射和接收反射信号之间的时间差（通常为微秒级），传感器可以计算出物体与传感器之间的距离。这个时间差在微小物体的检测中可以精确到毫米甚至更小。
5. 信号处理与输出
   传感器将计算出的距离信息转化为标准的数字或模拟信号输出，通常为电压信号或数字通信协议（如I2C、UART等），用于与控制器、显示设备或其他系统进行连接，实现精确的距离测量与实时监控。

肿瘤电场治疗为何日益重要

肿瘤电场治疗（TTFields）是一种创新的癌症治疗方式，通过低强度、中频电场干扰癌细胞分裂，逐渐成为全球癌症治疗的重要手段。TTFields以其独特的物理治疗机制和较低的副作用受到广泛关注。

主要驱动因素

1. 高选择性
   TTFields利用电场选择性干扰癌细胞的有丝分裂，对正常细胞影响较小，减少传统疗法对健康细胞的损害。
2. 高精准性
   通过佩戴电场发生装置实现局部治疗，仅作用于肿瘤区域，避免全身性副作用，患者耐受性好，十分有利于后期恢复。
3. 持续生效
   TTFields无需药物介入，只要持续佩戴装置，即可发挥持续抗癌作用，无需担心药物半衰期和剂量控制问题。
4. 低副作用
   相比手术和放化疗，TTFields为非侵入性治疗方式，不涉及开刀或化学药物，对患者身体创伤更小，恢复更快。
5. 广泛适用性
   适用于多种肿瘤类型，如脑胶质瘤、胰腺癌等，逐渐成为多种癌症治疗的补充和替代选择。

微孔雾化为何日益重要

全球医用雾化器市场，包括采用微孔技术的雾化器，正在稳步增长。2023年市场估值约为14亿美元，预计2024年至2032年间的年复合增长率（CAGR）将达到约6.5%。这一增长主要由呼吸系统疾病发病率的上升推动，如哮喘、COPD和囊性纤维化，对高效的呼吸治疗设备需求不断增加。

主要驱动因素

1. 呼吸疾病的增加
   慢性呼吸疾病的增长推动了雾化器需求，雾化器能够将药物直接输送到肺部，提供高效治疗。
2. 技术进步
   雾化器技术不断创新，如便携和高效的网雾化器开发，提升了设备的体积、便捷性和用户友好性，特别适合家庭护理。
3. 家庭护理普及
   北美和欧洲家庭护理解决方案的普及增加了雾化器的使用，尤其在慢性呼吸疾病的长期管理中，便携式雾化器成为关键。
4. 新兴市场的扩展
   亚太地区市场因人口多、污染水平上升及医疗基础设施改善而扩展，价格可负担性和可获得性也促进了增长。
5. 区域市场情况
   
   • 北美：拥有最大的市场份额，得益于完善的医疗基础设施和较高的呼吸系统疾病发病率。
   • 亚太地区：成为重要市场，因人口基数大、污染上升以及对呼吸健康认识增强。

声立达压电陶瓷材料

1. 功率型压电陶瓷材料 PZT 4、PZT 8、BT

特点：

• 高耐压性与机械强度：适用于高电压驱动和机械载荷应用，同时保持低介质损耗，确保在苛刻条件下依然稳定运行。
• 优异的介电性能：介电常数范围广泛（800~1600），适用于各种高频和高电压应用。
• 高机械品质因子（Qm）：机械品质因子达到500~2000，确保在高频应用中具有出色的能量转换效率。
• 高居里温度与耐顽场强度：适应高温和强磁场环境，特别适合在极端操作条件下使用。

主要应用：

• PZT 4XX：广泛应用于声纳系统、工业超声波清洗设备以及高精度压电马达中，提供可靠的高频振动与能量转换性能。
• PZT 8XX：主要用于超声波焊接设备，具备高能量密度和精确的焊接控制，适合复杂材料和结构的精密焊接。
• BT（钛酸钡基材料）：作为无铅环保材料，广泛应用于水下声纳探测器和医疗雾化器中，特别适合气喘、慢性肺阻塞、吸入式疫苗等医疗应用，符合绿色环保要求。

2. 传感器压电陶瓷 PZT 5A 系列

特点：

• 传感器集成能力：PZT 5A系列压电陶瓷具备出色的发射和接收特性，能够同时作为发射器和接收器，在传感器集成系统中表现出色。
• 高热稳定性：在-40°C至200°C的宽温范围内保持稳定的性能，使其在严苛的环境中仍能可靠工作。
• 高介电常数：介电常数在1000~2500之间，适合用于需要高灵敏度和精确度的检测设备。
• 高电荷常数（d33）：d33 > 400×10⁻¹² C/N，保证高效的电荷生成能力，适合高灵敏度传感器应用。
• 低机械品质因子（Qm）：Qm < 100，适用于需要高阻尼特性的应用场景，如振动控制和阻尼器。

主要应用： PZT 5A 系列广泛应用于精密测量设备、加速度传感器、声学传感器以及各种需要高灵敏度和高热稳定性的传感器系统中。其高灵敏度和稳定性使其成为苛刻环境下传感应用的理想选择。

3. 执行器压电陶瓷 PZT 5H 系列

特点：

• 高位移量与精确控制：PZT 5H 系列压电陶瓷具有极高的位移量，适合用于精密定位系统和微操作设备，确保高精度控制。
• 低温烧结能力：具备出色的低温烧结特性，易于与各种材料和工艺匹配，适应多种复杂制造需求。
• 特殊环境适应性：能够在高温（高达200°C）和恶劣化学环境下稳定工作，满足特殊应用领域的需求，如高温传感器和执行器。

主要应用：PZT 5H 系列广泛应用于精密光学对准、微机电系统（MEMS）、微操作设备、光纤通信系统中的光学调节，以及其他需要高精度、高稳定性和广泛温度适应性的应用领域。

超声波传感器

500KHz（燃气表专用）

1MHz

2MHz

声立达肿瘤电场治疗用陶瓷

电极片的微观结构与性能优势

1. 高度均匀的晶粒结构：材料内部晶粒分布均匀，展示出卓越的烧结工艺，确保整体结构的稳定性和一致性。
2. 细密的晶粒边界：微观图像显示出清晰、细密的晶粒边界，反映出优异的烧结质量，减少内部缺陷，提升材料整体性能。
3. 提升机械强度和耐用性：高品质的结晶结构增强了电极片的机械强度，延长了其使用寿命，适合在严苛条件下长期使用。
4. 稳定的电压与高频性能：均匀致密的晶粒结构有助于电极片在不同电压和高频工作时表现出色，减少性能波动。
5. 增强压电性能：电极片内部的高致密结晶结构提升了压电性能，确保在应用中提供稳定、高效的电信号转换。
6. 稳定的信号转换：致密的微观结构为电极片在各种应用环境中提供稳定的信号转换能力，支持高效的装置运作。

电极片模组贴片

电极片陶瓷规格

声立达压电陶瓷

压电双晶片

概述

压电双晶片由两片压电陶瓷（常见 PZT 系列）通过胶层或中间金属片（如黄铜、不锈钢）对称粘接而成，通常工作在 d31 弯曲模态。当两片陶瓷产生相反方向的面内应变时，叠层整体发生弯曲，从而获得大位移、小推力的致动特性；在声学应用中则可作为弯曲换能结构。

极化与驱动方式

• 反极化·同相驱动（常见）：两片极化方向相反，对两侧同时加同相电压→一伸一缩，产生弯曲。
• 同极化·反相驱动：两片极化相同，分别施加相反相位电压→弯曲。
• 同极化·同相驱动：总体伸缩，弯曲分量小，多用于特殊设计。

两种弯曲驱动本质等效，可按接线便利性和绝缘策略选择 串联 或 并联 电连接。

常见结构形式

• 对称双片（PZT–胶–PZT）：位移灵敏度高，加工简洁。
• 带中间金属片（PZT–金属–PZT）：强度与装配性更好，频率稳定。
• 边界形式：悬臂梁、桥式/简支、圆片/环形弯曲等，可按目标频率与安装方式选型。

声立达3-0压电复合材料

• 不断优化的配方设计使得我们能够提供孔隙细小且分布均匀的复合压电陶瓷。它们可以用于以往难以实现的 MHz 波段应用。
• 在 MHz 波段，超声波换能器常用于医疗成像、探头、水中检测等场景。
  • 复合压电陶瓷声阻抗（acoustic impedance）大幅降低，与水、组织、聚合物等低声阻抗材料匹配更好。这减少了反射，提高了声能传输效率，使过去难以耦合的高频应用变得可能。
  • 在 MHz 波段，压电晶片常常容易产生侧向模态干扰，造成频谱不纯或信号模糊。复合结构能够吸收部分侧模能量，相当于天然的机械滤波器，有助于提升主模纯净度与频率响应。
  • 3-0压电陶瓷搭配复合应用能提升整体强度、加工更方便，同时保有高频响应与良好的波束控制。例如在高频医疗超声波探头（20~40 MHz）中，这类结构已被证明优于传统整块陶瓷。
• 灵活的电气性能
  • 通过改变填充率可以调控压电常数和声阻抗等特性。
  • Qm降至15以下，dh在20MPa达到140。
  • 高轴向分辨率来源于其低机械 Q 因子，从而实现宽频带和短脉冲输出。

声立达压电陶瓷材料产品性能表

压电陶瓷材料应用

压电陶瓷材料部分微观示意图