壓電式傳感器ppt課件(2)-資料下載頁
2025-05-04 22:02本頁面
【正文】 拉取 “ ”，受壓取 “ +” 第 6章 壓電式傳感器 如果在片狀壓電晶體材料的兩個(gè)電極面上加以交流電壓，那么石英晶體片將產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，即晶體片在電極方向有伸長和縮短現(xiàn)象，這種電致伸縮現(xiàn)象即為 逆壓電效應(yīng) 。 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， 以 X0176。 切型石英晶體為例 結(jié)論： 壓電晶體的正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)是 對(duì)應(yīng)存在 的，哪個(gè)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 第 6章 壓電式傳感器 三 壓電陶瓷的矩陣形式壓電方程 如果在壓電陶瓷片上加一個(gè)與極化方向平行的外力，陶 瓷片產(chǎn)生壓縮變形，片內(nèi)的束縛電荷之間距離變小，電疇 發(fā)生偏轉(zhuǎn)，極化強(qiáng)度變小，因此吸附在其表面的自由電荷 有一部分被釋放而呈現(xiàn)放電現(xiàn)象。 當(dāng)撤銷壓力時(shí)，陶瓷片恢復(fù)原狀，極化強(qiáng)度增大，因 此又吸附一部分自由電荷而出現(xiàn)充電現(xiàn)象。這種因受力而 產(chǎn)生的機(jī)械效應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦?yīng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，? 是壓電陶瓷的 正壓電效應(yīng) 。 壓電陶瓷在極化方向上的壓電效應(yīng)最明顯。我們把極 化方向叫 Z軸 ，垂直于軸平面上的任何直線都可作為 x軸 （或 y軸）。 第 6章 壓電式傳感器 三 壓電陶瓷的矩陣形式壓電方程 以 BaTi03為例 ，其壓電常數(shù)矩陣為： 其中 :d33=190 1012 (C/N) d31=d32===78 1012 (C/N) d15=d24=250 1012 (C/N) 1 5 1 52 4 1 53 1 3 2 3 3 3 1 3 1 3 30 0 0 0 0 0 0 0 0 0[ ] 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0ijddd d dd d d d d d? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 第 6章 壓電式傳感器 三 壓電陶瓷的矩陣形式壓電方程 ?以 a圖中受力情況為例 : Q=d33 T3 第 6章 壓電式傳感器 結(jié)論： BaTi03壓電陶瓷 不是在任何方向上都存在壓電效應(yīng) ① x方向和 y方向： 只有 d15和 d24的厚度剪切壓電效應(yīng) 〔 圖 (c)〕 。 ② z方向： 有 d33的縱向壓電效應(yīng) 〔 圖 (a)〕 , d31和 d32的橫向壓電效應(yīng) 〔 圖 (b)〕 。還可得到體積變形壓電效應(yīng) 〔 圖 (d)〕 。 體積壓縮壓電常數(shù) d3= 2d31+ d32
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