壓電式傳感器ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-31 22:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 各向異性的壓電材料，方程必須能反映出材料機(jī)電特性的方向性。因此，式 (61)應(yīng)表示為矢量矩陣形式。 設(shè)有一 X0176。 切型的正六面體左旋石英晶片，在三維直角坐標(biāo)系內(nèi)的力 電作用狀況如圖 。圖中： T T T3分別為沿 x、 y、 z向的正應(yīng)力分量 (壓應(yīng)力為負(fù) ) T T T6分別為繞 x、 y、 z軸的 切應(yīng)力分量 (順時鐘方向?yàn)樨?fù) )； σ 、 σ2 、 σ3 分別為在 x、 y、 z面上的電荷密度 (或電位移 D)。 第二節(jié) 壓電方程及壓電常數(shù)矩陣 第 6章 壓電式傳感器 圖 X00切型石英晶片的力電分布 第 6章 壓電式傳感器 各向異性的石英晶片，單一壓電效應(yīng)： σ ij= dijTj 式中 i —— 電效應(yīng) (場強(qiáng)、極化 )方向的下標(biāo)， j —— 力效應(yīng) (應(yīng)力、應(yīng)變 )方向的下標(biāo)， Tj —— j方向的外施應(yīng)力分量 (Pa)； σ ij—— j方向的應(yīng)力在 i方向的極化強(qiáng)度 (或 i面上的電荷密度 )(C/m2) dij —— j方向應(yīng)力引起 i面產(chǎn)生電荷時的壓電常數(shù) (C/N)。當(dāng) i=j時，為縱向壓電效應(yīng)；當(dāng) i≠j 時，為橫向壓電效應(yīng)。 第 6章 壓電式傳感器 任意的多方向的力同時作用下的全壓電效應(yīng) 第 6章 壓電式傳感器 完全各向異性壓電晶體的壓電特性用壓電常數(shù)矩陣表示如下 對于不同的壓電材料，由于各向異性的程度不同，上述壓電矩陣的 18個壓電常數(shù)中，實(shí)際獨(dú)立存在的個數(shù)也各不相同，如 X0176。 切型石英晶體獨(dú)立的壓電常數(shù)只有兩個： d1 d14。 第 6章 壓電式傳感器 逆壓電方程的壓電常數(shù)矩陣是正壓電方程壓電常數(shù)矩陣的轉(zhuǎn)置矩陣 第 6章 壓電式傳感器 結(jié)論： 壓電晶體的正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)是 對應(yīng)存在 的，哪個方向上有正壓電效應(yīng)，則在此方向上必定存在逆壓電效應(yīng)，而且 力 電之間呈線性關(guān)系 。 石英晶體不是在任何方向上都存在壓電效應(yīng) 第 6章 壓電式傳感器 ① x方向： 只有 d11的縱向壓電效應(yīng) 〔 圖 (a)〕 、 d12的 橫向壓電效應(yīng) 〔 圖 (b)〕 和 d14的剪切壓 電效應(yīng) 〔 圖 (c)〕 。
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