《醫(yī)用傳感器》ppt課件-全文預覽
【正文】 + ① 當晶片受到 x方向的壓力作用時， qx只與作用力 Fx成 正比 ，而與晶片的 幾何尺寸無關(guān) ； ② 沿機械軸 y方向向晶片施加壓力時，產(chǎn)生的電荷是與 幾何尺寸有關(guān)的 ； ③ 石英晶體 不是在任何方向 都存在壓電效應的； ④ 晶體在哪個方向上有正壓電效應，則在此方向上一定存在 逆壓電效 應； ⑤ 無論是正或逆壓電效應，其作用力（或應變）與電荷（或電場強度）之間皆 呈線性關(guān)系 。 當晶體沿 y方向 受到作用力時， 電荷將出現(xiàn)在 x軸方向上 , 在 y軸和 z軸方向上不出現(xiàn)電荷。 （ 2） 受 x軸方向的壓力作用時 , 晶體沿 x方向?qū)a(chǎn)生壓縮變形 , 正負離子的相對位置也隨之變動 。 如圖 a所示。 微觀分子結(jié)構(gòu)為一個正六邊形 。 把沿機械軸方向的力作用下產(chǎn)生電荷的壓電效應稱為 橫向壓電效應 。 當沿著 X軸對壓電晶片施加力 Fx時 ， 晶片將產(chǎn)生厚度變形 ， 并在垂直于 X軸的表面上產(chǎn)生電荷 Qx， 大小為 極間電壓為 xx FdQ ?? 11xxxxx FCdCQU ??? 11式中 : d11—— x方向受力的壓電系數(shù)； Cx—— 晶片電容 當晶片受到 X 向的壓力作用時， Qx 與作用力 Fx成正比 ，而與晶片的 幾何尺寸無關(guān) 。 這種電能轉(zhuǎn)換為機械能的現(xiàn)象 , 稱為 “ 逆壓電效應 ” （ 電致伸縮效應 ） 。第 6章 壓電式傳感器 等效電路及測量電路 第 6章 壓電式傳感器 壓電效應及材料 壓電傳感器的應用 第一節(jié) 壓電效應 某些電介質(zhì) , 當沿著一定方向?qū)ζ涫┝Χ顾冃螘r , 其內(nèi)部就產(chǎn)生極化現(xiàn)象 （ 內(nèi)部正負電荷中心相對位移 ） , 同時在它的兩個表面上便產(chǎn)生符號相反的電荷 , 當外力去掉后 , 其又重新恢復到不帶電狀態(tài) ， 這種現(xiàn)象稱 壓電效應 。 ?壓電效應 當在電介質(zhì)極化方向施加電場 , 這些電介質(zhì)也會產(chǎn)生機械變形；在撤掉外加電場時 ， 機械變形也隨之消失 。 從晶體上沿 XYZ軸線切下一片平行六面體的薄片稱為 晶體切片 。 xx FdQ ?? 11當沿著 y軸對壓電晶片施加力 Fy時 ， 晶片將產(chǎn)生長度變形 ，電荷 Qy仍然出現(xiàn)在于 X軸垂直的表面上 ， 大小為 yy FabdQ ???12 式中 : d12— y方向受力的壓電系數(shù)，根據(jù)軸對稱條件， d12 =d11 yy FabdQ ????11 當晶片受到 y 向的壓力作用時， Qy 與晶片的 幾何尺寸有關(guān) 。 兩兩成對 。 夾角的電偶極矩 P P P3。 呈中性 。 （ 3）受到沿 y軸方向的壓力作用時 , 晶體的變形如圖所示，電偶極矩在 x方向上的分量 , 即（ P1+P2+P3）0 。 石英晶片受壓力或拉力時，電荷的極性如下圖所示。 因此原始的壓電陶瓷呈 中性 ， 不具有壓電性質(zhì) 。所以整體上表現(xiàn)為 電中性 。 這種由機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿默F(xiàn)象，就是 正壓電效應 。 － － － － － － ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － 極化方向 電場方向 Ｅ 這種將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的現(xiàn)象，就是 逆壓電效應 。 ② 機械性
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