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必看指南! 如何快速掌握压电式传感器?

 卡车维学院 2023-03-30 发布于山东

压电式传感器可以对各种动态机械力和振动进行测量,例如在天然气发动机中有增压压力传感器、机油压力传感器、爆震传感器等压电式传感器的应用,其特点是体积较小、质量轻、频响高、信噪比大。

压电式传感器的工作原理是基于其介质材料的压电效应,当这种材料在受某种力的作用而产生变形时,材料表面会有电荷产生,从而实现非电量的测量,是属于典型的一种有源传感器。 

所谓压电效应是指某些电介质当沿着一定方向对其施力而使它变形时,其内部就产生极化现象,同时在它的两个表面上便产生符号相反的电荷,当外力去掉后,其又重新恢复到不带电状态,这种现象在物理学上称为压电效应。

目前应用于压电式传感器中的压电元件材料主要有压电晶体和经过极化处理的压电陶瓷、以及新型半导体压电材料

石英晶体主要成分是二氧化硅(SiO2)单晶体,无色透明,是规则的六角棱柱体,质地坚硬。石英晶体多应用在振荡电路中,工作时可以产生稳定的振荡输出频率。 

压电陶瓷是人工制造的多晶体压电材料,经过极化之后的压电陶瓷片的两端会出现束缚电荷(在电极表面上吸附的一层来自外界的自由电荷)。当给陶瓷片施加压力时,片的两端会出现放电现象,相反施加一拉力则会出现充电现象,这种由外界施加的机械效应转变成电效应的现象属于正压电效应。

压电式传感器不能在静态下测量,压电元件只有在有交变力的作用下,电荷才能不断地产生,因此可以设计供给测量回路以一定的电流,故压电式传感器只适用于在动态下进行测量。 

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