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引言
傳感器材料是將一種形式的能量轉(zhuǎn)換為另一種形式的能量，并被廣泛地應(yīng)用在傳感探測方面。微處理器應(yīng)用的巨大增長推動了傳感器在多種應(yīng)用方面的需求。今天，在180億美元的全球傳感器市場中壓電聚合物傳感器躋身在最快速發(fā)展的技術(shù)行列之中。像任何其他新技術(shù)一樣，在很多應(yīng)用中，“壓電薄膜”已被考慮用作傳感器的解決方案。自從壓電膜聚合體被發(fā)現(xiàn)以來的20年中，這項技術(shù)已日趨成熟，實際應(yīng)用層出不窮，技術(shù)的商業(yè)化進(jìn)程正在加速。
本手冊對壓電聚合體技術(shù)、術(shù)語、特性以及傳感器設(shè)計思考等提供了綜述，同時還探索了近年來業(yè)已成功開發(fā)出來的諸多傳感器的應(yīng)用項目。
解決獨(dú)特的傳感方面問題是我們的應(yīng)用工程師們特有的實力。我們很高興有機(jī)會在您的設(shè)計中考慮壓電膜傳感器的應(yīng)用時為您提供幫助。
背景
“壓電”，希臘語叫做“壓力”電，是在100多年前由Gurie兄弟所發(fā)現(xiàn)的。他們發(fā)現(xiàn)，石英在電場的作用下會改變其外形尺寸，而相反，當(dāng)受到機(jī)械變形時，則產(chǎn)生出電荷來。這項技術(shù)的首次實際應(yīng)用是由另一位法國人Langevin在1920年實現(xiàn)的，他研究出了一種用于水下聲音的晶體發(fā)射器和接收器,即：第一部“聲納”。二次世界大戰(zhàn)前，研究人員發(fā)現(xiàn)，有些陶瓷材料在高極化電壓的作用下會產(chǎn)生壓電特性，這一過程類似于鐵性材料的磁化。
到60年代，研究人員就已發(fā)現(xiàn)，鯨魚的骨和腱內(nèi)部存在著微弱的壓電效應(yīng)。于是開始了對其他有可能具有壓電效應(yīng)的有機(jī)材料的認(rèn)真探索。1969年，Kawai發(fā)現(xiàn)在極化的含氟聚合物、聚偏氟乙烯（PVDF）中有很高的壓電能力。其他材料，如尼龍和PVC，也都表現(xiàn)出壓電效應(yīng)，但沒有一種能像PVDF及其共聚物一樣呈現(xiàn)那么高的壓電效應(yīng)。
和其他鐵電材料一樣，PVDF也具有很高的熱電特性，在響應(yīng)溫度的變化時，可以產(chǎn)生電荷。PVDF對7~20μm波長的紅外能具有很強(qiáng)的吸收性（見圖1），覆蓋了人體熱的相同波長頻譜。因此，PVDF可以制成很有用途的人體運(yùn)動傳感器以及熱電傳感器用于更為復(fù)雜的其他應(yīng)用如夜視光導(dǎo)攝像管攝像機(jī)和激光束成像傳感器。壓電薄膜采用合適的菲涅爾透鏡可
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