织构化压电陶瓷声发射传感器

带宽增73 kHz

用[001]织构化Mn-PMN-PZT陶瓷替代常规PZT，使声发射传感器同时获得更高的峰值灵敏度和更宽的频带，实现更灵敏的局部放电检测。

Lu, Sun · Gao, Shuguo · Yuwen, Li · Haoyu, Liu · Tianran, Li · Hu, Liqing · Yan, Yongke

Sensors and Actuators, A: Physical 2026

参数信息

峰值灵敏度

71.8 dB

−10 dB带宽

173 kHz

有效机电耦合系数

0.87–0.89

输出电压幅值比（局部放电测试）

2.8

技术优势

灵敏度提高3.5 dB

织构化陶瓷的有效机电耦合系数可达0.87–0.89，远高于未织构陶瓷的0.67，从而提升声电转换效率。

带宽拓宽73 kHz

织构化传感器在−10 dB水平上的带宽为173 kHz，覆盖56–229 kHz，比未织构传感器宽73 kHz，能捕获更宽的声发射频谱。

局部放电检测输出更高

在变压器局部放电测试中，织构化传感器产生的输出电压幅值约为未织构传感器的2.8倍，且无误报漏报，检测能力更强。

应用场景

• 电力设备状态监测：用于变压器等电力设备的状态监测，提升在线监测灵敏度。
• 局部放电检测：对局部放电信号输出电压更高，且无误报漏报，提高检出可靠性。
• 声发射无损检测：更宽的带宽和高灵敏度可捕获更多声发射特征，增强无损检测能力。
• 压电传感器：以织构化陶瓷替代常规PZT，提升声发射传感器的性能。