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專題4壓電效應(yīng)與壓電傳感器典型應(yīng)用2019/127壓電式傳感器是一種自發(fā)電式傳感器。它以某些電介質(zhì)的壓電效應(yīng)為基礎(chǔ),在外力作用下,在電介質(zhì)表面產(chǎn)生電荷,從而實現(xiàn)非電量電測的目的。壓電傳感元件是力敏感元件,它可以測量最終能變換為力的那些非電物理量,例如動態(tài)力、動態(tài)壓力、振動加速度等,但不能用于靜態(tài)參數(shù)的測量。壓電式傳感器具有體積小、質(zhì)量輕、頻響高、信噪比大等特點。由于它沒有運動部件,因此結(jié)構(gòu)堅固、可靠性、穩(wěn)定性高。2019/1271壓電效應(yīng)(80頁)外力沿壓電材料特定晶向作用使晶體變形,使得相對的晶面上產(chǎn)生電荷,去掉外力后壓電材料又重回不帶電狀態(tài),這種由外力作用產(chǎn)生電極化的現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)壓電效應(yīng)可逆,在壓電材料特定晶向施加電場時,不僅有極化現(xiàn)象發(fā)生,還產(chǎn)生機械形變;去掉電場,應(yīng)力和形變也隨之消失,這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng)當(dāng)外力F沿特定方向作用壓電晶體時,在相對晶面上產(chǎn)生電荷Q,兩者的關(guān)系可表示為Q=dF式中,d為壓電常數(shù),反映外力與其產(chǎn)生電荷的比例關(guān)系,表征壓電效應(yīng)的強弱程度2019/127石英晶體的壓電效應(yīng)演示當(dāng)力的方向改變時,電荷的極性隨之改變,輸出電壓的頻率與動態(tài)力的頻率相同;當(dāng)動態(tài)力變?yōu)殪o態(tài)力時,電荷將由于表面漏電而很快泄漏、消失2019/1272壓電材料的分類及特性(81頁)壓電傳感器中的壓電元件材料一般有三類:一類是壓電晶體(如上述的石英晶體);另一類是經(jīng)

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