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壓電傳感器ppt課件(參考版)

2025-05-06 18:11本頁面
  

【正文】 壓電電纜可長達數(shù)百米,可警戒較大的區(qū)域,不易受電、光、霧、雨水等干擾,費用也比微波等方法便宜。當(dāng)入侵者 踩到電纜上面的柔性地面時,該壓電電纜受到擠壓,產(chǎn)生壓電脈沖,引起警報。右圖為測量系統(tǒng)的輸出波形。 由于感應(yīng)片很小,且透明,不宜察覺,所以安裝于貴重品柜臺、展覽櫥窗、博物館及家庭等玻璃窗角落處。當(dāng)玻璃遭受暴力打碎的瞬間,壓電薄膜感受劇烈的振動,表面產(chǎn)生電荷 Q,在兩個輸出引腳之間產(chǎn)生窄脈沖電壓 U=Q/Ca, Ca是兩電極之間的電容量。在它的正反兩面各噴涂透明的二氧化錫導(dǎo)電電極,也可以用熱印制工藝制作鋁薄膜電極,再用超聲波焊接上兩根柔軟的電極引線,并用保護膜覆蓋。將高分子壓電薄膜粘貼在玻璃上,可以感受到這一振動,并將電壓信號傳送給集中報警系統(tǒng)。 將兩根高分子壓電電纜相距若干米,平行埋設(shè)于柏油公路的路面下約 5cm,可以用來測量車速及汽車的載重量,并根據(jù)存儲在計算機內(nèi)部的檔案數(shù)據(jù),判定汽車的車型。其產(chǎn)生的電量雖有限,但電壓非常高(達幾千伏),足能使電雷管起爆,從而引爆彈丸,產(chǎn)生 聚能金屬射流,穿透裝甲 。六、壓電引信 壓電引信適用于 破甲彈 ,由引信頭部(包括引信頭、壓電陶瓷、電極板、絕緣墊、插銷匣等零部件)和引信尾部(包括傳爆藥、起爆藥、電雷管、保險機構(gòu)、隔離機構(gòu)等零部件)組成。 壓電引信既可用于高初速火炮(如加農(nóng)炮、反坦克炮、坦克炮等),又適用于低初速火炮 (如無坐力炮)及火箭筒和反坦克導(dǎo)彈等。 ?? 壓電引信大幅度提高了瞬發(fā)度(引信碰著目標時作用的迅速性)。但 提前角太大時,混合氣體產(chǎn)生自燃,就會產(chǎn)生沖擊波,發(fā)出尖銳的金屬敲擊聲,稱為爆震 ,可能使火花塞、活塞環(huán)熔化損壞,使缸蓋、連桿、曲軸等部件過載、變形,可用壓電傳感器檢測并控制之。 汽車發(fā)動機中的 氣缸點火 時刻必須十分精確。 加速度傳感器和微處理器用以判斷撞車程度,傳遞及發(fā)送信號;氣體發(fā)生器根據(jù)信號指示產(chǎn)生點火動作,點燃固態(tài)燃料并產(chǎn)生氣體向氣囊充氣,使氣囊迅速膨脹。除醫(yī)療行業(yè)以外,它還在許多領(lǐng)域尤其是食品行業(yè)發(fā)揮著越來越重要的作用。不同患者呼出氣體中的成分不同,能使傳感器產(chǎn)生每個人特有的總體振動模式,計算機對所獲信息進行處理后,便會出示一種獨特的 “個人身份證 ”,供醫(yī)療人員分析、診斷。陣列中的每個傳感器對被測氣體都有不同的靈敏度,例如,一號氣體可在某個傳感器上產(chǎn)生高響應(yīng),而對其它傳感器則是低響應(yīng),同樣,二號氣體產(chǎn)生高響應(yīng)的傳感器對一號氣體則不敏感,整個傳感器陣列對不同氣體的響應(yīng)是不同的,使系統(tǒng)能根據(jù)傳感器的響應(yīng)圖案來識別氣味。石英晶體表面涂有一層揮發(fā)性不同的有機物。   目前,科學(xué)家通常采用氣相色譜分析和質(zhì)譜測定等方法對氣體混合物進行分析,但這些方法復(fù)雜、昂貴,難以廣泛用于臨床診斷,意大利科學(xué)家開發(fā)的這種電子鼻,則較好地解決了這一難題。如肝硬化患者的呼氣中會出現(xiàn)脂肪酸,腎衰竭患者的呼氣中含有三甲氨,肝癌患者的呼氣中存在烷類和苯的衍生物等??茖W(xué)家希望,這一成果有助于開發(fā)出更簡便易行的疾病呼吸檢測法。 四、醫(yī)用電子鼻 意大利科學(xué)家成功研制出一種能 “ 嗅 ” 出肺癌獨特氣味的 “ 電子鼻 ” 。這樣一套系統(tǒng)可由 Δf 的測量而換算出 Δm 的量。 利用電子微重力生物傳感器組成的測量系統(tǒng)如圖所示。例如可測溶液中的碘化物、鐵 Ⅲ 、鉛 Ⅱ 和鉛 Ⅲ 。例如,現(xiàn)有的商品石英傳感器,其表面吸附的被分析物質(zhì)而引起的諧振頻率變化可按下式算出: 式中 f —— 晶體頻率( Hz); ?m —— 晶體吸附的被測物質(zhì)質(zhì)量( g); S —— 傳感器敏感區(qū)面積( cm2)。用于電子微重力測量傳感器的石英晶片厚度為 10~15mm、 采用 “Y ”形切割的剪切模式,該模式可以克服諧振和泛音造成的干擾。 工業(yè)上生產(chǎn)的石英晶體具有很高的純凈度。壓電式動態(tài)力傳感器在體育動態(tài)測量中的應(yīng)用壓電式步態(tài)分析跑臺壓電式縱跳 訓(xùn)練分析裝置壓電傳感器測量雙腿跳的動態(tài)力 三、微重力壓電晶體生物傳感器 壓電材料價廉、簡單,且輸出電壓較大,因而在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。切削過程中,車刀在切削力的作用下上下劇烈顫動,將脈動力傳遞給單向動態(tài)力傳感器。其總面積是單片的兩倍,極板上的總電荷 Q并為單片電荷 Q的兩倍。二、壓電式測力傳感器 壓電片的并聯(lián)接法 壓電陶瓷多制成片狀,稱為壓電片。 因為,壓電傳感器的輸出電壓為 ,若傳感器中電容量 C 不變,那么 ,因此,可以用電壓值表示測量的加速度。 壓電元件(一般由兩片壓電晶片并聯(lián))置于基座上,其上面加一塊比重較大的質(zhì)量塊,質(zhì)量塊上用彈簧壓緊,從而對壓電晶片施加 預(yù)應(yīng)力 。 壓電陀螺 聲納晶振一、壓電式加速度傳感器 用于測量加速度的傳感器種類很多,壓電式加速度傳感器是一種最常用的加速度計( 80%以上)。超聲振子 超聲清洗機 超聲焊接機超聲波加濕器超聲振子壓電揚聲器超聲波測距一、壓電式加速度傳感器 二、壓電式測力傳感器三、微重力壓電晶體生物傳感器 四、醫(yī)用電子鼻 五、汽車安全氣囊系統(tǒng) 六、壓電引信 七、高分子壓電電纜在交通監(jiān)測中的應(yīng)用 八、高分子壓電材料的其它應(yīng)用216。216。 利用 正壓電效應(yīng): 在測試技術(shù)中,壓電轉(zhuǎn)換元件是一種典型的力敏元件,能測量最終可變換為力的有關(guān)物理量,例如壓力、位移、加速度、機械沖擊和振動等,因此在聲學(xué)、力學(xué)、醫(yī)學(xué)和宇航等廣闊領(lǐng)域中都可見到壓電式傳感器的應(yīng)用。第四節(jié) 壓電式傳感器的應(yīng)用 廣義地講,凡是利用壓電材料各種物理效應(yīng)構(gòu)成的各種傳感器,都可稱為壓電式傳感器,它們已被廣泛地應(yīng)用在工業(yè)、軍事
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