bp40第四章24電感電容壓電傳感器lpj-閱讀頁
2025-05-16 22:15本頁面
【正文】 之消失 ， 這種現(xiàn)象稱為 逆壓電效應(yīng) 或 電致伸縮效應(yīng) 。 壓力 壓電材料 產(chǎn)生電荷 第四章 常用傳感器原理及應(yīng)用 31 壓電單晶 壓電單晶為單晶體 ， 各向異性 。 石英晶體呈六角棱柱體 。 光軸 z—— 縱軸線 ， 沿該軸方向無壓電效應(yīng) 。 在垂直于此軸的平面上壓電效應(yīng)最強(qiáng) 。 機(jī)械軸 第四章 常用傳感器原理及應(yīng)用 32 z x y Fx Fx + z x y Fy Fy + z x y Fy Fy + ★ 縱向壓電效應(yīng) —— 沿 x軸受力產(chǎn)生的壓電效應(yīng)； 橫向壓電效應(yīng) —— 沿 y軸受力產(chǎn)生的壓電效應(yīng)； 切向壓電效應(yīng) —— 沿切向受力產(chǎn)生的壓電效應(yīng) ★ 從晶體上沿各軸線切下一片平行六面體切片 ， 當(dāng)受到力的作用時 ， 其電荷分布在垂直于 x軸的平面上 。 適用于精確度和穩(wěn)定度要求特別高的場合 。 居里點高 （ 12022C)， 適用于做高溫傳感器；缺點：質(zhì)地脆 ， 抗沖擊性差 ， 價格較貴 壓電陶瓷 壓電陶瓷 —— 是一種經(jīng)極化處理后的人工多晶體 。 壓電陶瓷特點： 壓電系數(shù)大 ， 靈敏度高 ， 價格低廉 ， 居里點較低 第四章 常用傳感器原理及應(yīng)用 34 新型 壓電材料 （ 1） 有機(jī)壓電薄膜 某些合成高分子聚合物 ， 經(jīng)延展拉伸和電場極化后形成具有壓電特性的薄膜 。 特點：柔軟 ， 不易破碎 ， 面積大等 。 （ 2） 壓電半導(dǎo)體 有些材料 ， 如硫化鋅 （ ZnS)、 氧化鋅 （ ZnO)、 硫化鈣 (CaS)、砷化鎵 （ GaAs)等 ， 既具有半導(dǎo)體特性 ， 又有壓電特性 。 第四章 常用傳感器原理及應(yīng)用 35 三 、 等效電路 蒸鍍金屬形成電極 晶片兩表面相當(dāng)于電容器的兩個極板 F + + + + + + + + 兩極板之間的壓電材料等效于電介質(zhì) 因此 ， 壓電晶片相當(dāng)于一只平行極板電容器 ， 其電容量為 ??ACa ?極板面積 壓電材料的介電常數(shù) 壓電晶片的厚度 壓電元件可等效為一個具有一定電容的電荷源 。 因此 ， 不宜利用壓電式傳感器測量靜態(tài)或準(zhǔn)靜態(tài)信號 ， 而適宜做動態(tài)測量 。 串聯(lián)：適于測高頻信號和以電壓為輸出量的場合 第四章 常用傳感器原理及應(yīng)用 37 四、測量電路 輸出電荷量很小 ，且壓電元件本身的內(nèi)阻很大 壓電式傳感器 高輸入阻抗 前置 放大器 輸出電壓或電荷 電壓 放大器 電荷 放大器 可采用比例放大器 。 壓電式傳感器動態(tài)特性好 、 體積小 、 重量輕 ， 常用來測量動態(tài)力 、 壓力 ， 特別是測量振動加速度的慣性拾振器大多采用壓電式傳感器 。工作初始間隙δ0=，問： 1)工作時如果傳感器的工作間隙變化Δδ=177。 2181。 40181。已知，內(nèi)圓管的外徑為 10mm，外圓管的內(nèi)徑為 20mm，高度 h=3m。若儲油罐的內(nèi)徑 D=3m，油的密度 ρ=800kg/m3，求這時儲油罐中油的總量 。電容傳感器初始時bl=b2=b=20mm， al=a2=a=10mm，極距 d=2mm，極間介質(zhì)為空氣，測量電路中 ui=3sinωt，且 u=ui。 電橋
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