壓電式傳感器優(yōu)點(diǎn)：壓電傳感器是如何工作的，壓電式傳感器的優(yōu)點(diǎn)

相關(guān)推薦
DHT11溫濕度傳感器-基于51單片機(jī)程序設(shè)計(jì)本視頻教程一共60分鐘，分為了10集。不但分析了DHT11手冊(cè)上的時(shí)序波形，而且用示波器實(shí)測(cè)了示波器上的波形。在程序設(shè)計(jì)發(fā)燒友學(xué)院發(fā)表于 2017-10-28 00:00?
次閱讀RFID在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中能夠提供什么輸入？推動(dòng)全球工業(yè)環(huán)境中物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)增長(zhǎng)的一個(gè)因素是射頻識(shí)別(RFID)和其他傳感器技術(shù)的發(fā)展。盡管射頻識(shí)別....發(fā)表于 2020-11-25 17:18?
90次閱讀機(jī)器視覺(jué)技術(shù)有效自動(dòng)化堆高機(jī)搬運(yùn)貨物結(jié)合機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的棧板檢測(cè)系統(tǒng)（PDS）能有效輔助倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的自動(dòng)化堆高機(jī)（AFT）搬運(yùn)貨物，避免堆高機(jī)....發(fā)表于 2020-11-25 16:49?
44次閱讀空氣凈化器通過(guò)PM2.5傳感器來(lái)去除室內(nèi)二手煙二手煙是日常生活中最常見的、也是最主要的室內(nèi)污染物質(zhì)，根據(jù)科學(xué)研究二手煙有焦油、阿摩尼亞、尼古丁、懸....發(fā)表于 2020-11-25 16:34?
17次閱讀意法半導(dǎo)體擴(kuò)大了其FlightSense飛行時(shí)間...意法半導(dǎo)體影像事業(yè)部總經(jīng)理Eric Aussedat表示：“dToF傳感器模組VL53L5采用了我們....發(fā)表于 2020-11-25 16:11?
55次閱讀電動(dòng)滑板車：便捷的解決短距離的出行難題如何便捷的解決短距離的出行難題呢？共享單車？電動(dòng)車？汽車？還是新型的電動(dòng)滑板車？ 細(xì)心的朋友會(huì)發(fā)現(xiàn)小....發(fā)表于 2020-11-25 15:55?
54次閱讀使用氣體檢測(cè)儀的注意事項(xiàng)有哪些，詳細(xì)說(shuō)明現(xiàn)今社會(huì)人們對(duì)安全問(wèn)題的逐步重視，研發(fā)人員也逐漸適應(yīng)人民的需要而研發(fā)出各種型號(hào)的各種樣式的氣體檢測(cè)儀....發(fā)表于 2020-11-25 15:48?
28次閱讀ams推出環(huán)境光/顏色（RGB）和光源閃爍檢測(cè)集...TCS3410厚度僅有0.5 mm，可以輕松安裝在手機(jī)前置自拍鏡頭的淚滴形缺口中或智能手機(jī)的超窄邊框....發(fā)表于 2020-11-25 15:41?
52次閱讀安森美半導(dǎo)體推出了一款單點(diǎn)直接飛行時(shí)間激光雷達(dá)解...當(dāng)前，激光雷達(dá)在很多領(lǐng)域的應(yīng)用都在持續(xù)增長(zhǎng)，例如需要毫米級(jí)距離精度的機(jī)器人及工業(yè)接近傳感等。它們通常....發(fā)表于 2020-11-25 15:30?
98次閱讀Vishay推出適用于各種壓力感測(cè)應(yīng)用的新型全集...日前發(fā)布的器件經(jīng)過(guò)AEC-Q101認(rèn)證，適用于汽車、消費(fèi)電子、智能家居、工業(yè)、辦公和玩具產(chǎn)品，與前代....發(fā)表于 2020-11-25 15:24?
81次閱讀四方光電揚(yáng)塵傳感器榮獲“應(yīng)用創(chuàng)新優(yōu)秀項(xiàng)目獎(jiǎng)”四方光電揚(yáng)塵傳感器榮獲中國(guó)傳感器與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟應(yīng)用創(chuàng)新獎(jiǎng) 中國(guó)傳感器與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟組織的首屆SI....發(fā)表于 2020-11-25 15:12?
44次閱讀Velodyne Lidar發(fā)布了最新款固態(tài)激光...Velarray H800緊湊的可嵌入式外形設(shè)計(jì)，使其可以巧妙地安裝在乘用車或商用車的擋風(fēng)玻璃后方，....發(fā)表于 2020-11-25 15:07?
73次閱讀物位傳感器有哪些_物位傳感器的實(shí)際應(yīng)用本文主要闡述了物位傳感器的分類及應(yīng)用。電容式物位傳感器有兩個(gè)導(dǎo)體電極（通常把容器壁作為一個(gè)電極），由....發(fā)表于 2020-11-25 14:59?
19次閱讀新一代OPPO AR Glass 2021精彩亮...據(jù)匯頂科技介紹，其為智能穿戴設(shè)備研發(fā)的電容檢測(cè)傳感器，能夠助力OPPO AR眼鏡打造沉浸式AR交互體....發(fā)表于 2020-11-25 14:56?
99次閱讀湖南啟泰傳感科技打破技術(shù)壟斷，為傳感產(chǎn)業(yè)爭(zhēng)奪“話...湖南啟泰傳感科技有限公司的車間，一間挨著一間，逐一參觀的時(shí)候，星辰全媒體記者發(fā)現(xiàn)，很多車間沒(méi)有一個(gè)操....發(fā)表于 2020-11-25 14:50?
71次閱讀Cybershoes打造可解決在VR中行走問(wèn)題的...虛擬現(xiàn)實(shí)游戲的問(wèn)題之一是，VR體驗(yàn)通常設(shè)置在一個(gè)比用戶客廳更大的規(guī)模上，所以用戶最終不得不呆在虛擬世....發(fā)表于 2020-11-25 14:38?
62次閱讀大立科技在重點(diǎn)型號(hào)高端裝備領(lǐng)域的增長(zhǎng)可持續(xù)性本次合同的簽訂進(jìn)一步驗(yàn)證了大立科技在重點(diǎn)型號(hào)高端裝備領(lǐng)域的增長(zhǎng)可持續(xù)性，得益于近年來(lái)多項(xiàng)型號(hào)研制任務(wù)....發(fā)表于 2020-11-25 14:29?
71次閱讀集成模擬前端MAX2991的功能特點(diǎn)及在電力線傳...Maxim推出的集成模擬前端（AFE） MAX2991，專為通過(guò)電力線傳輸基于OFDM*信號(hào)的應(yīng)用而....發(fā)表于 2020-11-25 12:31?
45次閱讀意法半導(dǎo)體將與高通合作,擴(kuò)大傳感器市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)為擴(kuò)大傳感器市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，意法半導(dǎo)體（ST）宣布將與高通（Qualcomm）合作，參與高通Qualc....發(fā)表于 2020-11-25 11:44?
84次閱讀Melexis宣布推出全球首款適用于智能胎壓的組...MLX  不僅提供高精度壓力傳感，還提供輪胎狀態(tài)和負(fù)載監(jiān)控功能，支持智能輪胎功能和增值服務(wù)發(fā)表于 2020-11-25 11:22?
134次閱讀氣體傳感器的種類及應(yīng)用分析隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術(shù)快速發(fā)展，全球智能化、信息化進(jìn)程不斷加快，工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、環(huán)境監(jiān)測(cè)....發(fā)表于 2020-11-25 11:19?
178次閱讀哈佛大學(xué)的科學(xué)家們卻創(chuàng)造了一種新的傳感器更重要的是，該傳感器非常敏感，即使是織物的微小運(yùn)動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生讀數(shù)。據(jù)研究人員介紹，這類設(shè)備通常會(huì)有一個(gè)....發(fā)表于 2020-11-25 11:18?
82次閱讀圖像傳感器作為現(xiàn)在汽車的重要安全手段已被廣泛應(yīng)用據(jù)統(tǒng)計(jì)，交通事故一直是發(fā)達(dá)國(guó)家5至29歲人群最普遍的死亡原因。而隨著世界各國(guó)對(duì)交通事故以及汽車安全問(wèn)....發(fā)表于 2020-11-25 11:08?
65次閱讀以創(chuàng)新發(fā)展視角，探索傳感器與物聯(lián)網(wǎng)助推智能化產(chǎn)業(yè)...上海智能傳感器產(chǎn)業(yè)園于2019年10月揭牌成立，大會(huì)期間同時(shí)舉辦產(chǎn)業(yè)園一周年回顧特別活動(dòng)。上海智能傳....發(fā)表于 2020-11-25 10:55?
157次閱讀Autonomous a2z獲190萬(wàn)美元投資,...據(jù)外媒報(bào)道，近期，自動(dòng)駕駛出行解決方案公司Autonomous a2z獲得了190萬(wàn)美元的種子投資，....發(fā)表于 2020-11-25 10:52?
105次閱讀一個(gè)基于常規(guī)有機(jī)玻璃的簡(jiǎn)單緊湊的顏色傳感器俄托木斯克理工大學(xué)自然資源工程學(xué)院化學(xué)工程系教授Mikhail Gavrilenko介紹說(shuō)：“我們開....發(fā)表于 2020-11-25 10:47?
87次閱讀工程師發(fā)現(xiàn)使用雙雷達(dá)技術(shù)就能很好的完成任務(wù)不幸的是，在霧，灰塵，雨或雪等空中障礙物會(huì)吸收LiDAR系統(tǒng)使用的光，從而讓自不可靠。盡管雷達(dá)并未受....發(fā)表于 2020-11-25 10:38?
83次閱讀新款FLIR VS290-32提供雙傳感器、電氣...據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，F(xiàn)LIR Systems（以下簡(jiǎn)稱FLIR）近日發(fā)布了FLIR VS290-32，....發(fā)表于 2020-11-25 10:27?
87次閱讀First Sensor宣布推出新款LHD UL...該系列差壓傳感器采用基于熱傳感的MEMS元件和自適應(yīng)安裝與連接技術(shù)（SDCT），使其結(jié)構(gòu)非常緊湊，包....發(fā)表于 2020-11-25 10:20?
93次閱讀微電子產(chǎn)業(yè)已成為嘉興科技城的一大支柱產(chǎn)業(yè)近年來(lái)，南湖區(qū)將“數(shù)字經(jīng)濟(jì)”產(chǎn)業(yè)作為“1341”新型產(chǎn)業(yè)體系的引擎，重點(diǎn)培育集成電路產(chǎn)業(yè)，全區(qū)已集聚....發(fā)表于 2020-11-25 10:14?
123次閱讀基于人體介電譜特性的射頻無(wú)創(chuàng)血糖傳感器基于人體介電譜特性的射頻無(wú)創(chuàng)血糖傳感器具有體積小、成本低和抗干擾等優(yōu)點(diǎn)，可方便集成在穿戴式設(shè)備上，實(shí)....發(fā)表于 2020-11-25 10:11?
93次閱讀創(chuàng)建一種抗海水干擾的傳感機(jī)制，實(shí)現(xiàn)海水污染物檢測(cè)...為建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)，建立海水實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)體系成為國(guó)家重大需求。然而，由于海水鹽度高、組分復(fù)雜，用于淡....發(fā)表于 2020-11-25 09:27?
49次閱讀FPS2800機(jī)油特性傳感器測(cè)量機(jī)油的特性FPS2800機(jī)油特性傳感器測(cè)量機(jī)油的多種特性發(fā)表于 2020-11-25 07:06?
0次閱讀紅外傳感器如何保護(hù)病患的安全隱私？紅外傳感器為病患安全隱私保駕護(hù)航發(fā)表于 2020-11-23 06:55?
0次閱讀可燃?xì)怏w傳感器如何保障家庭燃?xì)獾陌踩褂茫靠扇細(xì)怏w傳感器有效保障家庭燃?xì)馐褂冒踩?..發(fā)表于 2020-11-23 06:54?
0次閱讀傳感器的定義和分類解答傳感器的定義和分類
一、傳感器的定義信息處理技術(shù)取得的進(jìn)展以及微處理器和計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，都需要在傳感器...發(fā)表于 2020-11-21 10:00?
303次閱讀基于Arduino會(huì)說(shuō)話的顏色檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
在這個(gè)項(xiàng)目中，將向你展示如何制作會(huì)說(shuō)話的顏色檢測(cè)系統(tǒng)。Arduino將使用GY-31 TCS3200顏色傳感器檢測(cè)顏色，并...發(fā)表于 2020-11-17 14:44?
938次閱讀用于污水處理的污水液位傳感器隨著人類社會(huì)和工業(yè)的發(fā)展，由于每天產(chǎn)生和運(yùn)行的污水越來(lái)越多，因此發(fā)明并優(yōu)化了污水液位傳感器。 同時(shí)，環(huán)境保護(hù)引起...發(fā)表于 2020-11-17 10:57?
202次閱讀用七行代碼實(shí)現(xiàn)一個(gè)超聲波測(cè)距儀（Oled屏顯示）一、前言
shineblink core 開發(fā)板（簡(jiǎn)稱Core）的庫(kù)函數(shù)支持US-015超聲波測(cè)距傳感器，所以只需要調(diào)用兩個(gè)API，...發(fā)表于 2020-11-16 14:51?
404次閱讀七行代碼實(shí)現(xiàn)一個(gè)超聲波測(cè)距儀（Oled屏顯示）
2. 超聲波測(cè)距傳感器模塊一個(gè)4. TYPE00-F 電路板一個(gè)，該電路板的原理圖及PCB源文件請(qǐng)?jiān)谙旅娴?..發(fā)表于 2020-11-16 14:36?
404次閱讀水下傾角傳感器 中國(guó)核電新貢獻(xiàn)隨著國(guó)際能源供應(yīng)形勢(shì)日趨緊張，為了滿足電力需求的快速增長(zhǎng)和更好地保護(hù)環(huán)境，核能發(fā)電再次引起各國(guó)的興趣。國(guó)際權(quán)威...發(fā)表于 2020-11-12 13:43?
303次閱讀ST傳感器的取消模式ST傳感器采用了優(yōu)化的結(jié)構(gòu)和高品質(zhì)的散熱風(fēng)扇，使得 長(zhǎng)時(shí)間大功率工作得到了可靠保證,多點(diǎn)監(jiān)測(cè)的自平衡溫度控制和截...發(fā)表于 2020-11-12 11:50?
202次閱讀

壓電式傳感器優(yōu)點(diǎn)：壓電傳感器有什么優(yōu)點(diǎn)？

?壓電傳感器相比于另一種常見的應(yīng)變式傳感器，?其優(yōu)勢(shì)在于：
1. ?測(cè)量范圍更寬，線性度極高。?可在伺服電缸中標(biāo)定兩個(gè)量程使用，?量程自動(dòng)切換，?只需更改程序號(hào)即可。
2. ?具有更高的動(dòng)態(tài)頻響，可?以測(cè)量從準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程到動(dòng)態(tài)全過(guò)程，?抓取瞬間急劇變化的力，?其過(guò)程為us級(jí)別。
3. 剛性高，?無(wú)形變，?沒(méi)有使用壽命限制。?測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)源自真?實(shí)的測(cè)量結(jié)果。
4. ?對(duì)于力的測(cè)量，?既可以測(cè)量壓力，?也可以測(cè)量拉力

壓電式傳感器優(yōu)點(diǎn)：壓電式傳感器

收藏
查看我的收藏
0
有用+1
已投票
0
壓電式傳感器
語(yǔ)音
編輯
鎖定
討論
上傳視頻
上傳視頻
壓電式傳感器
[1]
是一種基于壓電效應(yīng)的傳感器。是一種自發(fā)電式和機(jī)電轉(zhuǎn)換式傳感器。它的敏感元件由壓電材料制成。壓電材料受力后表面產(chǎn)生電荷。此電荷經(jīng)電荷放大器和測(cè)量電路放大和變換阻抗后就成為正比于所受外力的電量輸出。壓電式傳感器用于測(cè)量力和能變換為電的非電物理量。它的優(yōu)點(diǎn)是頻帶寬、靈敏度高、信噪比高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠和重量輕等。缺點(diǎn)是某些壓電材料需要防潮措施，而且輸出的直流響應(yīng)差，需要采用高輸入阻抗電路或電荷放大器來(lái)克服這一缺陷。
中文名
壓電式傳感器
外文名
piezoelectric type sensor
壓電效應(yīng)
分為正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)
壓電材料
壓電單晶壓電多晶，有機(jī)壓電材料
逆效應(yīng)
或稱為電致伸縮效應(yīng)
參    數(shù)
壓電常數(shù)，機(jī)械耦合系數(shù)等
壓電表達(dá)式
Q=d*F
目錄
1
概述
?
壓電效應(yīng)
?
壓電材料
?
正壓電效應(yīng)
?
逆壓電效應(yīng)
?
壓電材料
2
主要參數(shù)
3
壓電轉(zhuǎn)換
4
結(jié)構(gòu)
5
石英有關(guān)
6
壓電分析
7
壓電陶瓷
8
等效電路
9
串并聯(lián)
10
應(yīng)用
壓電式傳感器概述
編輯
語(yǔ)音
壓電式傳感器壓電效應(yīng)
壓電式傳感器
壓電效應(yīng)可分為正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)。正壓電效應(yīng)是指：當(dāng)晶體受到某固定方向外力的作用時(shí),內(nèi)部就產(chǎn)生電極化現(xiàn)象,同時(shí)在某兩個(gè)表面上產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷；當(dāng)外力撤去后，晶體又恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)；當(dāng)外力作用方向改變時(shí)，電荷的極性也隨之改變；晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小成正比。壓電式傳感器大多是利用正壓電效應(yīng)制成的。逆壓電效應(yīng)是指對(duì)晶體施加交變電場(chǎng)引起晶體機(jī)械變形的現(xiàn)象，又稱電致伸縮效應(yīng)。用逆壓電效應(yīng)制造的變送器可用于電聲和超聲工程。壓電敏感元件的受力變形有厚度變形型、長(zhǎng)度變形型、體積變形型、厚度切變型、平面切變型 5種基本形式（見圖）。壓電晶體是各向異性的，并非所有晶體都能在這 5種狀態(tài)下產(chǎn)生壓電效應(yīng)。例如石英晶體就沒(méi)有體積變形壓電效應(yīng)，但具有良好的厚度變形和長(zhǎng)度變形壓電效應(yīng)。
壓電式傳感器壓電材料
它可分為壓電單晶、壓電多晶和有機(jī)壓電材料。壓電式傳感器中用得最多的是屬于壓電多晶的各類壓電陶瓷和壓電單晶中的石英晶體。其他壓電單晶還有適用于高溫輻射環(huán)境的鈮酸鋰以及鉭酸鋰、鎵酸鋰、鍺酸鉍等。壓電陶瓷有屬于二元系的鈦酸鋇陶瓷、鋯鈦酸鉛系列陶瓷、鈮酸鹽系列陶瓷和屬于三元系的鈮鎂酸鉛陶瓷。壓電陶瓷的優(yōu)點(diǎn)是燒制方便、易成型、耐濕、耐高溫。缺點(diǎn)是具有熱釋電性，會(huì)對(duì)力學(xué)量測(cè)量造成干擾。有機(jī)壓電材料有聚二氟乙烯、聚氟乙烯、尼龍等十余種高分子材料。有機(jī)壓電材料可大量生產(chǎn)和制成較大的面積,它與空氣的聲阻匹配具有獨(dú)特的優(yōu)越性,是很有發(fā)展?jié)摿Φ男滦碗娐暡牧稀?0年代以來(lái)發(fā)現(xiàn)了同時(shí)具有半導(dǎo)體特性和壓電特性的晶體，如硫化鋅、氧化鋅、硫化鈣等。利用這種材料可以制成集敏感元件和電子線路于一體的新型壓電傳感器，很有發(fā)展前途。
壓電式傳感器
壓電式傳感器大致可以分為4種，即：壓電式測(cè)力傳感器，壓電式壓力傳感器，壓電式加速度傳感器及高分子材料壓力傳感器。
壓電式傳感器正壓電效應(yīng)
某些物質(zhì)，當(dāng)沿著一定方向?qū)ζ浼恿Χ蛊渥冃螘r(shí)，在一定表面上將產(chǎn)生電荷，當(dāng)外力去掉后，又重新回到正常的不帶電狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng) 。
壓電式傳感器逆壓電效應(yīng)
如果在這些物質(zhì)的極化方向施加電場(chǎng)，這些物質(zhì)就在一定方向上產(chǎn)生機(jī) 械變形或機(jī)械應(yīng)力，當(dāng)外電場(chǎng)撤去時(shí)，這些變形或應(yīng)力也隨之消失，這種現(xiàn) 象稱之為逆壓電效應(yīng)，或稱之為電致伸縮效應(yīng)。
壓電式傳感器壓電材料
明顯呈現(xiàn)壓電效應(yīng)的敏感功能材料叫壓電材料 。壓電單晶體，如石英、酒石酸鉀鈉等；多晶壓電陶瓷， 如鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛、鈮鎂酸鉛等，又稱為壓電陶瓷。此外，聚偏二氟乙烯(PVDF) 作為一種新型的高分子物性型傳感材料得到廣泛的應(yīng)用。
壓電式傳感器主要參數(shù)
編輯
語(yǔ)音
（1）壓電常數(shù)是衡量材料壓電效應(yīng)強(qiáng)弱的參數(shù), 它直接關(guān)系到壓電輸出的靈敏度。（2）壓電材料的彈性常數(shù)、 剛度決定著壓電器件的固有頻率和動(dòng)態(tài)特性。（3）對(duì)于一定形狀、 尺寸的壓電元件, 其固有電容與介電常數(shù)有關(guān); 而固有電容又影響著壓電傳感器的頻率下限。（4）在壓電效應(yīng)中,機(jī)械耦合系數(shù)等于轉(zhuǎn)換輸出能量（如電能）與輸入的能量（如機(jī)械能）之比的平方根; 它是衡量壓電材料機(jī)電能量轉(zhuǎn)換效率的一個(gè)重要參數(shù)。（5）壓電材料的絕緣電阻將減少電荷泄漏, 從而改善壓電傳感器的低頻特性。（6）壓電材料開始喪失壓電特性的溫度稱為居里點(diǎn)溫度。
壓電式傳感器壓電轉(zhuǎn)換
編輯
語(yǔ)音
壓電關(guān)系表達(dá)式：Q=d*F，其中d：壓電常數(shù)更一般表達(dá)式：電荷密度q　 ，（用單位面積受力表示）其中：i=1,2,3表示晶體極化方向，指的是與產(chǎn)生電荷的面垂直的方向；j=1,2,3,4,5,6表示受力方向，1~3表示x,y.z向受力，4~6表示剪切力方向如q1表示法向矢量為x的兩個(gè)面產(chǎn)生的電荷受x向（拉）力作用后在z方向產(chǎn)生電荷的表達(dá)式：受z向力作用后在z方向產(chǎn)生電荷的表達(dá)式：各表達(dá)式見圖片：
壓電式傳感器結(jié)構(gòu)
編輯
語(yǔ)音
石英(SiO2)晶體結(jié)晶形狀為六角形晶柱。兩端為一對(duì)稱的棱錐,六棱柱是它的基本組織,縱軸 z-z 稱作光軸,通過(guò)六角棱線而垂直于光軸的軸線 x-x 稱作電軸，垂直于棱面的軸線 y-y 稱作機(jī)械軸。如果從晶體中切下一個(gè)平行六面體，并使其晶面分別平行于 z-z 、y-y 、x-x軸線，這個(gè)晶片在正常狀態(tài)下不呈現(xiàn)電性。當(dāng)施加外力時(shí)，將沿 x-x 方向形成電場(chǎng)，其電荷分布在垂直于 x-x 軸的平面上
壓電式傳感器石英有關(guān)
編輯
語(yǔ)音
石英的化學(xué)式為 SiO2 ，在一個(gè)晶體單元中，有三個(gè)硅離子和六個(gè)氧離子 ，后者是成對(duì)的，所以一個(gè)和兩個(gè)交替排列。當(dāng)沒(méi)有力作用時(shí)，硅離子和氧 離子在垂直于晶體 Z 軸的 XY 平面上的投影恰好等效為正六邊形排列，如上圖 a 示。這時(shí)正負(fù)離子正好分布在正六邊形的頂角上，呈現(xiàn)電中性。如果沿 X 方向壓縮，如上圖 b 所示，則硅離子 1 被擠入氧離子 2 和 6 之間，而氧離子 4 被擠入硅離子 3 和 5 之間，結(jié)果表面 A 上呈現(xiàn)負(fù)電荷，而在表面 B 上呈現(xiàn)正電荷。這一現(xiàn)象稱為縱向壓電效應(yīng)。..若沿 Y 方向壓縮，如上圖 c 所示，硅離子 3 和氧離子 2 ，以及硅離子 5 和氧離子 6 都向內(nèi)移動(dòng)同樣的數(shù)值，故在電極 C 和 D 上不呈現(xiàn)電荷，而在表面 A 和 B 上， 即在 X 軸的端面上又呈現(xiàn)電荷，但與圖 b 的極性正好相反，這時(shí)稱為橫向壓電效應(yīng)。從研究的模型同樣可以看出：如果是使其伸長(zhǎng)而不是壓縮時(shí)，則電荷的極性正好相反。總之，石英等單晶體材料是各向異性的物體，在 X 或 Y 軸向施力時(shí)，在與 X 軸垂直的 面上產(chǎn)生電荷，電場(chǎng)方向與 X 軸平行，在 Z 軸方向施力時(shí)，不能產(chǎn)生壓電效應(yīng)。
壓電式傳感器壓電分析
編輯
語(yǔ)音
石英的晶體結(jié)構(gòu)為六方晶體系，化學(xué)式為SiO2。定義：x：兩平行柱面內(nèi)夾角等分線，垂直此軸壓電效應(yīng)最強(qiáng),稱為電軸。y ：垂直于平行柱面，在電場(chǎng)作用下變形最大，稱為機(jī)械軸。z ：無(wú)壓電效應(yīng)，中心軸，也稱光軸。
當(dāng)在電軸方向施加作用力時(shí), 在與電軸 x 垂直的平面上將產(chǎn)生電荷, 其大小為Qx=d11 Fx。式中: d11——x方向受力的壓電系數(shù)Fx——作用力若在同一切片上, 沿機(jī)械軸y方向施加作用力Fy, 則仍在與x軸垂直的平面上產(chǎn)生電荷qy, 其大小為Qy=d12Fy a/b式中: d12——y軸方向受力的壓電系數(shù)d12=-d11a、 b——晶體切片長(zhǎng)度和厚度（1）當(dāng)石英晶體未受外力作用時(shí), 正、負(fù)離子正好分布在正六邊形的頂角上, 形成三個(gè)互成120°夾角的電偶極矩P1、 P2、P3, P1+P2+P3=0, 所以晶體表面不產(chǎn)生電荷, 即呈中性。（2）當(dāng)石英晶體受到沿x軸方向的壓力作用時(shí), 晶體沿x方向?qū)a(chǎn)生壓縮變形,正負(fù)電荷重心不再重合,在x軸的正方向出現(xiàn)正電荷, 電偶極矩在y方向上的分量仍為零, 不出現(xiàn)電荷。（3）當(dāng)晶體受到沿y軸方向的壓力作用時(shí),在x軸上出現(xiàn)電荷, 它的極性為x軸正向?yàn)樨?fù)電荷。在y軸方向上不出現(xiàn)電荷。（4）如果沿z軸方向施加作用力, 因?yàn)榫w在x方向和y方向所產(chǎn)生的形變完全相同, 所以正負(fù)電荷重心保持重合, 電偶極矩矢量和等于零。這表明沿z軸方向施加作用力, 晶體不會(huì)產(chǎn)生壓電效應(yīng)。
壓電式傳感器壓電陶瓷
編輯
語(yǔ)音
壓電晶體與壓電陶瓷的比較：相同點(diǎn)：都是具有壓電效應(yīng)的壓電材料。不同點(diǎn)：石英的優(yōu)點(diǎn)是它的介電和壓電常數(shù)的溫度穩(wěn)定性好，適合做工作溫度范圍很寬的傳感器。極化后的壓電陶瓷，當(dāng)受外力變形后，由于電極矩的重新定位而產(chǎn)生電荷，壓電陶瓷的壓電系數(shù)是石英的幾十倍甚至幾百倍，但穩(wěn)定性不如石英好，居里點(diǎn)也低。
[2]
壓電式傳感器等效電路
編輯
語(yǔ)音
1、電容效應(yīng)等效原理1）壓電式傳感器結(jié)構(gòu)..在壓電晶片的兩個(gè)工作面上進(jìn)行金屬蒸鍍，形成金屬膜，構(gòu)成兩個(gè)電極， 如圖所示。2）等效電容量當(dāng)壓電傳感器受到沿其敏感軸向的外力作用時(shí)，就在兩電極上產(chǎn)生極性相反的電荷，因此它相當(dāng)于一個(gè)電荷源（靜電發(fā)生器）。由于壓電晶體是絕緣體，當(dāng)它的兩極表面聚集電荷時(shí)，它又相當(dāng)于一個(gè)電容器，其電容量為沿 x 軸方向加力產(chǎn)生縱向壓電效應(yīng),沿 y 軸加力產(chǎn)生橫向壓電效應(yīng),沿相對(duì)兩平面加力產(chǎn)生切向壓 電效應(yīng)。3）等效電壓當(dāng)壓電晶體受外力作用時(shí)，兩表面產(chǎn)生等量的正、負(fù)電荷 Q ，可求出其開路電壓（負(fù)載電阻為無(wú)窮大時(shí)）..1）、壓電式傳感器既可等效為電荷源又可等效為電容器，其等效電路可認(rèn)為是二者的并聯(lián)，如下圖（a）所示；也可認(rèn)為是一個(gè)電壓源和一個(gè)電容器串聯(lián)，如下圖（b）所示。其中 Ra為壓電元件的漏電阻.2）、壓電式傳感器測(cè)試系統(tǒng)等效電路..壓電式傳感器工作時(shí)，需與二次儀表配套使用，此時(shí)的等效電路如下圖所示。圖中Cc為傳感器電纜電容，Ri為放大器輸入電阻，Ci為輸入電容。
壓電式傳感器串并聯(lián)
編輯
語(yǔ)音
單片壓電晶片難以產(chǎn)生足夠的表面電荷，在壓電式傳感器中常采用兩片或兩片以上壓電晶片組合在一起使用。由于壓電晶體是有極性的，因而兩片壓電晶體構(gòu)成的傳感器有兩種接法：串聯(lián)和并聯(lián) .
壓電式傳感器應(yīng)用
編輯
語(yǔ)音
壓電式測(cè)力傳感器
壓電式測(cè)力傳感器是利用壓電元件直接實(shí)現(xiàn)力-電轉(zhuǎn)換的傳感器，在拉、壓場(chǎng)合，通常較多采用雙片或多片石英晶體作為壓電元件。其剛度大，測(cè)量范圍寬，線性及穩(wěn)定性高，動(dòng)態(tài)特性好。當(dāng)采用大時(shí)間常數(shù)的電荷放大器時(shí)，可測(cè)量準(zhǔn)靜態(tài)力。按測(cè)力狀態(tài)分，有單向、雙向和三向傳感器，它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上基本一樣。圖所示為壓電式單向測(cè)力傳感器的結(jié)構(gòu)圖。傳感器用于機(jī)床動(dòng)態(tài)切削力的測(cè)量。絕緣套用來(lái)絕緣和定位。基座內(nèi)外底面對(duì)其中心線的垂直度、上蓋及晶片、電極的上下底面的平行度與表面光潔度都有極嚴(yán)格的要求，否則會(huì)使橫向靈敏度增加或使片子因應(yīng)力集中而過(guò)早破碎。為提高絕緣阻抗，傳感器裝配前要經(jīng)過(guò)多次凈化（包括超聲波清洗），然后在超凈工作環(huán)境下進(jìn)行裝配，加蓋之后用電子束封焊。壓電式壓力傳感器的結(jié)構(gòu)類型很多，但它們的基本原理與結(jié)構(gòu)仍與壓電式加速度和力傳感器大同小異。突出的不同點(diǎn)是，它必須通過(guò)彈性膜、盒等，把壓力收集、轉(zhuǎn)換成力，再傳遞給壓電元件。為保證靜態(tài)特性及其穩(wěn)定性，通常多采用石英晶體作為壓電元件。壓電式加速度傳感器
圖所示為壓縮式壓電加速度傳感器的結(jié)構(gòu)原理圖，壓電元件一般由兩片壓電片組成。在壓電片的兩個(gè)表面上鍍銀層，并在銀層上焊接輸出引線，或在兩個(gè)壓電片之間夾一片金屬，引線就焊接在金屬片上，輸出端的另一根引線直接與傳感器基座相連。在壓電片上放置一個(gè)比重較大的質(zhì)量塊，然后用一硬彈簧或螺栓、螺帽對(duì)質(zhì)量塊預(yù)加載荷。整個(gè)組件裝在一個(gè)厚基座的金屬殼體中，為了隔離試件的任何應(yīng)變傳遞到壓電元件上去，避免產(chǎn)生假信號(hào)輸出，所以一般要加厚基座或選用剛度較大的材料來(lái)制造。測(cè)量時(shí)，將傳感器基座與試件剛性固定在一起。當(dāng)傳感器感受到振動(dòng)時(shí)，由于彈簧的剛度相當(dāng)大，而質(zhì)量塊的質(zhì)量相對(duì)較小，可以認(rèn)為質(zhì)量塊的慣性很小，因此質(zhì)量塊感受到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作用。這樣，質(zhì)量塊就有一正比于加速度的交變力作用在壓電片上。由于壓電片具有壓電效應(yīng)，因此在它的兩個(gè)表面上就產(chǎn)生了交變電荷（電壓），當(dāng)振動(dòng)頻率遠(yuǎn)低于傳感器固有頻率時(shí)，傳感器的輸出電荷（電壓）與作用力成正比，即與試件的加速度成正比。輸出電量由傳感器輸出端引出，輸入到前置放大器后就可以用普通的測(cè)量器測(cè)出試件的加速度，如在放大器中加進(jìn)適當(dāng)?shù)姆e分電路，就可以測(cè)出試件的振動(dòng)加速度或位移。壓電式金屬加工切削力測(cè)量主要用于金屬加工切削力測(cè)量。
壓電式玻璃破碎報(bào)警器主要用于璃破碎報(bào)警器。
B
詞條圖冊(cè)
更多圖冊(cè)
解讀詞條背后的知識(shí)
LearningYard學(xué)苑
分享興趣，傳播快樂(lè)，增長(zhǎng)見聞，留下美好！
壓電式傳感器
一.壓電效應(yīng)與壓電逆效應(yīng)壓電效應(yīng)：某些物質(zhì)，當(dāng)沿著一定方向?qū)ζ浼恿Χ蛊渥冃螘r(shí)，在一定表面上將產(chǎn)生電荷，當(dāng)外力去掉后，又重新回到不帶電狀態(tài)的現(xiàn)象。壓電逆效應(yīng)：在物質(zhì)的極化方向施加電場(chǎng)，這些物質(zhì)就在一定方向上產(chǎn)生機(jī)械變形或機(jī)械應(yīng)力，當(dāng)外電場(chǎng)撤去時(shí)，這些變形或應(yīng)力消失的現(xiàn)象。二...
2021-04-100
云漢芯城ICkey
云漢芯城（上海）互聯(lián)網(wǎng)科技股份有限公司
壓電式傳感器工作原理和應(yīng)用
壓電式傳感器工作原理壓電式傳感器工作原理主要基于壓電效應(yīng)，利用電氣元件和其他機(jī)械把待測(cè)的壓力轉(zhuǎn)換成為電量，再進(jìn)行相關(guān)測(cè)量工作的測(cè)量精密儀器，比如很多壓力變送器和壓力傳感器。壓電傳感器不可以應(yīng)用在靜態(tài)的測(cè)量當(dāng)中，原因是受到外力作用后的電荷，當(dāng)回路有無(wú)限大的輸入抗阻的時(shí)候，才可...
2020-07-100
云漢芯城ICkey
云漢芯城（上海）互聯(lián)網(wǎng)科技股份有限公司
壓電式傳感器基礎(chǔ)知識(shí)解析
壓電式傳感器是基于壓電效應(yīng)的傳感器。是一種自發(fā)電式和機(jī)電轉(zhuǎn)換式傳感器。它的敏感元件由壓電材料制成。壓電材料受力后表面產(chǎn)生電荷。此電荷經(jīng)電荷放大器和測(cè)量電路放大和變換阻抗后就成為正比于所受外力的電量輸出。壓電式傳感器用于測(cè)量力和能變換為電的非電物理量。它的優(yōu)點(diǎn)是頻帶寬、靈敏度...
2019-07-180
參考資料
1.

傳感器最新新聞資訊
．OFweek傳感器網(wǎng)[引用日期2016-07-04]
2.

陳杰．傳感器與檢測(cè)技術(shù)：高等教育出版社，2002.8：70

壓電式傳感器優(yōu)點(diǎn)：壓電式傳感器的測(cè)量電路是什么？各有何特點(diǎn)？

壓電式傳感器
piezoelectric
type
transducer
基于壓電效應(yīng)的傳感器。是一種自發(fā)電式和機(jī)電轉(zhuǎn)換式傳感器。它的敏感元件由壓電材料制成。壓電材料受力后表面產(chǎn)生電荷。此電荷經(jīng)電荷放大器和測(cè)量電路放大和變換阻抗后就成為正比于所受外力的電量輸出。壓電式傳感器用于測(cè)量力和能變換為力的非電物理量，如壓力、加速度等(見壓電式壓力傳感器、加速度計(jì))。它的優(yōu)點(diǎn)是頻帶寬、靈敏度高、信噪比高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠和重量輕等。缺點(diǎn)是某些壓電材料需要防潮措施，而且輸出的直流響應(yīng)差，需要采用高輸入阻抗電路或電荷放大器來(lái)克服這一缺陷。配套儀表和低噪聲、小電容、高絕緣電阻電纜的出現(xiàn)，使壓電傳感器的使用更為方便。它廣泛應(yīng)用于工程力學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、電聲學(xué)等技術(shù)領(lǐng)域