模块八 压电传感器（课件）- 《传感器与检测技术》同步教学（西南交大版）

模块八 压电传感器 本章学习压电传感器的工作原 理、应用及振动测量分析。 D-25压电式加速度传感器 No ￥2200.00 免运费 20人付蒂 单元一 压电传感器的工作原理及结构 压电式传感器是一种自发电式传感器。它以某 些电介质的压电效应为基础，在外力作用下，在电 介质表面产生电荷，从而实现非电量电测的日的。 压电传感元件是力敏感元件，它可以测量最终 能变换为力的那些非电物理量，例如动态力、动态 压力、振动加速度等，但不能用于静态参数的测量。 2024-1-5 2 压电效应 天然结构的石英晶体呈六角形晶柱，用金刚 石刀具切割出一片正方形薄片。当晶体薄片受到 压力时，晶格产生变形，表面产生电荷，电荷② 与所施加的力F成正比，这种现象称为压电效应 还有一些人造的材料也具有压电效应。 若在电介质的极化方向上施加交变电压，它 就会产生机械变形。当去掉外加电场时，电介质 的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应（电 致伸缩效应) 2024-1-5 3 石英晶体的压电效应演示 Q=dFx No mado 当力的方向改变时，电荷的极性随之改变，输出电压 的频率与动态力的频率相同；当动态力变为静态力时，电 荷将由于表面漏电而很快泄漏、消失。所以压电式传感器 20241只适用于动态测量。 石英晶体切片 No 20241-5 石英晶体压电效应微观分析 No 2024-1-5 6 二 压电材料的分类及特性 压电传感器中的压电元件材料一般有 三类：一类是压电晶体（如上述的石英晶 体)；另一类是经过极化处理的压电陶瓷： 第三类是高分子压电材料。 (一)石英晶体 石英晶体性能非常稳定，压电常数d较小，石 英晶体大多只在标准传感器、高精度传感器或使 用温度较高的传感器中使用。 2024-1-5 No No No mgn0 maao 天然形成的石英晶体外形 m300 2024-1-5 天然形成的石英晶体外形（续） No made 2024-1-5 石英晶体切片及封装 石英晶体薄片 No mada No No maao mano 双面镀银并封装 2024-1-5 10