壓電傳感器的應(yīng)用第一頁，共8頁。基于某些材料的壓電效應(yīng)，通過材料受力作用變形時(shí)，其表面會(huì)有電荷產(chǎn)生而實(shí)現(xiàn)非電量測(cè)量---(有源傳感器)被測(cè)信息敏感元件轉(zhuǎn)換元件信號(hào)調(diào)理電路輸出信息壓電元件壓電元件壓電傳感元件是力敏感元件，所以它能測(cè)量最終能變換為力的物理量，如：力、壓力、加速度、機(jī)械沖擊和振動(dòng)等。壓電傳感器具有響應(yīng)頻帶寬、靈敏度高、信噪比大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)。2第二頁，共8頁。（一）壓電式測(cè)力傳感器該傳感器用于機(jī)床動(dòng)態(tài)切削力的測(cè)量。

當(dāng)外力作用時(shí)，它將產(chǎn)生彈性變形，將力傳遞到石英晶片上。石英晶片采用xy切型，利用其縱向壓電效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)力電轉(zhuǎn)換。

壓電式壓力傳感器的結(jié)構(gòu)類型很多,與壓電式加速度計(jì)相比的突出特點(diǎn)是：它必須通過彈性膜、盒等,把壓力收集、轉(zhuǎn)換成力,再傳遞給壓電元件。上蓋石英晶片電極引出電極基座絕緣套壓電式單向測(cè)力傳感器的結(jié)構(gòu)圖絕緣套3第三頁，共8頁。（二）壓電式加速度傳感器壓電陶瓷4和質(zhì)量塊2為環(huán)型，通過螺母3對(duì)質(zhì)量塊2預(yù)先加載，使之壓緊在壓電陶瓷上，測(cè)量時(shí)傳感器基座5與被測(cè)對(duì)象牢牢地緊固在一起，輸出信號(hào)由電極1引出。當(dāng)傳感器受到振動(dòng)時(shí)，質(zhì)量塊將感受與傳感器基座相同的振動(dòng)，并受到與加速度方向相反的慣性力：該慣性力作用在壓電陶瓷片上產(chǎn)生電荷為：說明電荷量將直接反映加速度的大小。它的靈敏度與壓電材料的壓電系數(shù)和質(zhì)量塊的質(zhì)量有關(guān)。為了提高靈敏度，采用壓電系數(shù)大的壓電陶瓷片。也可以增加壓電片的數(shù)目和采用合理的連接方法來提高傳感器的靈敏度。

結(jié)構(gòu)原理:壓電式加速度傳感器結(jié)構(gòu)圖電極螺母壓電陶瓷質(zhì)量塊基座4第四頁，共8頁。粘貼位置

（三）壓電式玻璃破碎報(bào)警器

將高分子壓電測(cè)振薄膜粘貼在玻璃上，可以感受到玻璃破碎時(shí)會(huì)發(fā)出的振動(dòng)，并將電壓信號(hào)傳送給集中報(bào)警系統(tǒng)。5第五頁，共8頁。（四）壓電式流量計(jì)利用超聲波在順流和逆流方向的傳播速度不同來進(jìn)行測(cè)量。在管外設(shè)置兩個(gè)相隔一定距離的收發(fā)兩用壓電超聲換能器，產(chǎn)生超聲波和接收超聲波的換能器都是利用壓電元件構(gòu)成的，壓電元件幾乎全采用鋯鈦酸鉛（PZT）壓電陶瓷。每隔一定時(shí)間發(fā)射和接收互換一次，在順流和逆流的情況下，發(fā)射和接收的相位差與流速成正比，利用這個(gè)關(guān)系，可精確測(cè)定流速。流速與管道截面積的乘積等于流量。發(fā)射超聲波利用逆壓電效應(yīng)，即在壓電材料切片上施加交變電壓，使它產(chǎn)生電致伸縮振動(dòng)而產(chǎn)生超聲波。當(dāng)外加交變電壓的頻率等于晶片的固有頻率時(shí)產(chǎn)生共振，這時(shí)產(chǎn)生的超聲波最強(qiáng)。接收超聲波利用正壓電效應(yīng)，當(dāng)超聲波作用到壓電晶片上時(shí)，使晶片伸縮，在晶片的兩個(gè)界面上產(chǎn)生交變電荷這種電荷被轉(zhuǎn)換成電壓經(jīng)放大后送到測(cè)量電路。6第六頁，共8頁。

（五）煤氣灶電子點(diǎn)火裝置圖所示為煤氣灶電子點(diǎn)火裝置，它是讓高壓跳火來點(diǎn)燃煤氣。當(dāng)使用者將開關(guān)往里壓時(shí)，把氣閥打開；將開關(guān)旋轉(zhuǎn)，則使彈簧