第3章压电式传感器 3.1 压电效应及压电元件 2 3.2压电式传感器的等效电路 88年88有8888■■■■■E年g8gggg8 EEEEEnEEEEn■年s年ggs年sssg■■gg■ggg 3 3.3 压电式传感器的测量电路 aa● 3.4 压电式传感器的应用
第3章 压电式传感器 1 3.1 压电效应及压电元件 3.2 压电式传感器的等效电路 3 3.3 压电式传感器的测量电路 4 3.4 压电式传感器的应用 2
概述 压电式传感器的工作原理是基于某些介质 材料的压电效应，是典型的有源传感器。 ◆ 当某些材料受力作用而变形时，其表面会有 电荷产生，从而实现非电量测量。 压电式传感器具有体积小，重量轻，工作频 带宽、灵敏度高、工作可靠、测量范围广等 特点，因此在各种动态力、机械冲击与振动 的测量，以及声学、医学、力学、宇航等方 面都得到了非常广泛的应用
概述 压电式传感器的工作原理是基于某些介质 材料的压电效应，是典型的有源传感器。 当某些材料受力作用而变形时，其表面会有 电荷产生，从而实现非电量测量。 压电式传感器具有体积小，重量轻，工作频 带宽、灵敏度高、工作可靠、测量范围广等 特点，因此在各种动态力、 机械冲击与振动 的测量，以及声学、医学、力学、宇航等方 面都得到了非常广泛的应用
31压电效应及压电材料 某些电介质，当沿着一定方向对其施力而使 它变形时，其内部就产生极化现象，同时在它 的两个表面上便产生符号相反的电荷，当外力 去掉后，其又重新恢复到不带电状态，这种现 象称压电效应。 当作用力方向改变时，电荷的极性也随之改变。 有时人们把这种机械能转为电能的现象，称为 正压电效应”。相反，当在电介质极化方向 施加电场，这些电介质也会产生变形，这种现 象称为“逆压电效应”（电致伸缩效应)
3.1 压电效应及压电材料 某些电介质，当沿着一定方向对其施力而使 它变形时，其内部就产生极化现象，同时在它 的两个表面上便产生符号相反的电荷，当外力 去掉后，其又重新恢复到不带电状态，这种现 象称压电效应。 当作用力方向改变时，电荷的极性也随之改变。 有时人们把这种机械能转为电能的现象，称为 “正压电效应”。相反，当在电介质极化方向 施加电场，这些电介质也会产生变形，这种现 象称为“逆压电效应”（电致伸缩效应）
3.1压电效应及压电材料 具有压电效应的材料称为压电材料，压电材料 能实现机一电能量的相互转换，如图3-1所示。 机械量 压电元件 电 图3-1压电效应可逆性
3.1 压电效应及压电材料 具有压电效应的材料称为压电材料，压电材料 能实现机—电能量的相互转换，如图3-1所示。 压电元件 机 械 量 电 量 图3-1 压电效应可逆性
3.1压电效应及压电材料 ◆石英晶体、钛酸钡、锆钛酸铅等材料是性能优 良的压电材料。 ◆压电材料可以分为两大类：压电晶体和压电陶 瓷。前者为晶体，后者为极化处理的多晶体。 ◆ 他们都具有较大的压电常数，机械性能良好， 时间稳定性好，温度稳定性好等特性，所以是 较理想的压电材料
3.1 压电效应及压电材料 石英晶体、钛酸钡、锆钛酸铅等材料是性能优 良的压电材料。 压电材料可以分为两大类：压电晶体和压电陶 瓷。前者为晶体，后者为极化处理的多晶体。 他们都具有较大的压电常数，机械性能良好， 时间稳定性好，温度稳定性好等特性，所以是 较理想的压电材料