1.2大气压力（课件）-《传感器检测技术》同步教学（华南理工大学出版社）

项目一：力与压力检测 电子课件 学习重点 学习重点 1.电阻式传感器的原理 2.压电式传感器的基本原理 目 录 任务一：超市电子秤的设计 任务二：大气压力 过度页 任务二：大气压力 任务二：大气压力 气压计在现实生活中的使用并不是很明显，大部分人在一生中很少甚至是没有接触过气压表，但是在某一些工作领域确实是不可或缺的重要物件，例如国防领域、医疗领域、工业领域。那么，气压计是如何进行大气压力检测的哪？ 一、石英晶体（SiO2)的压电效应 二、压电陶瓷的压电效应 任务二：大气压力 压电效应 顺压电效应：某些电介质，在受到一定方向的外力作用而变形时，内部产生极化现象，而在其表面产生电荷，当去掉外力后，又重新回到不带电 一、石英晶体（SiO2)的压电效应 二、压电陶瓷的压电效应 任务二：大气压力 状态，这种将机械能转换成电能的现象，称为顺压电效应，又称为压电效应。 逆压电效应：当在电介质极化方向施加电场时，电介质在一定方向上产生机械变形，内 一、石英晶体（SiO2)的压电效应 二、压电陶瓷的压电效应 任务二：大气压力 出现机械应力，这种将电能转换成机械能的现象称“逆压电效应”,又称为电致伸缩效应--驱动器。 一、石英晶体（SiO2)的压电效应 二、压电陶瓷的压电效应 任务二：大气压力 一、石英晶体（SiO2)的压电效应 二、压电陶瓷的压电效应 压力变送器部件 任务二：大气压力 一、石英晶体（SiO2)的压电效应 二、压电陶瓷的压电效应   压电传感器的外形 任务二：大气压力 一、石英晶体（SiO2)的压电效应 二、压电陶瓷的压电效应    压力变送器   任务二：大气压力 一、石英晶体（SiO2)的压电效应 二、压电陶瓷的压电效应   各种小巧的压力传感器 任务二：大气压力 特点： 石英晶体是各向异性晶体 晶体分右（左）旋 外形规则 一、石英晶体（SiO2)的压电效应 二、压电陶瓷的压电效应 任务二：大气压力 一、石英晶体（SiO2)的压电效应 二、压电陶瓷的压电效应 x y z 任务二：大气压力 石英晶体的三个晶轴 一、石英晶体（SiO2)的压电效应 二、压电陶瓷的压电效应 任务二：大气压力 光学轴（基准轴，Z轴）：光沿该方向通过没有双折射现象，该方向没有压电效应，光学方法确定。 电轴（X轴）：经过晶体棱线，垂直于该轴的表面上压电效应最强。 一、石英晶体（SiO2)的压电效应 二、压电陶瓷的压电效应 任务二：大气压力 机械轴（Y轴）：垂直于XZ面，在电场作用下，该轴方向的机械变形最明显。 一、石英晶体（SiO2)的压电效应 二、压电陶瓷的压电效应 任务二：大气压力 一、石英晶体（SiO2)的压电效应 二、压电陶瓷的压电效应 任务二：大气压力 压电陶瓷是人工制造的多晶体压电材料。如BaTiO3、PbTiO3、PbZrO3 。 材料内部的晶粒有许多自发极化的电畴, 它有一定的极化方向, 从而存在电场。 一、石英晶体（SiO2)的压电效应 二、压电陶瓷的压电效应 任务二：大气压力 在无外电场作用时, 电畴在晶体中杂乱分布, 它们的极化效应被相互抵消, 压电陶瓷内极化强度为零。因此原始的压电陶瓷呈中性, 不具有压电性质。 一、石英晶体（SiO2)的压电效应 二、压电陶瓷的压电效应 任务二：大气压力 一、石英晶体（SiO2)的压电效应 二、压电陶瓷的压电效应 任务二：大气压力 压电陶瓷极化处理 一、石英晶体（SiO2)的压电效应 二、压电陶瓷的压电效应 E 任务二：大气压力 在陶瓷上施加外电场时, 电畴的极化方向发生转动, 趋向于按外电场方向的排列, 从而使材料得到极化。外电场愈强, 就有更多的电畴更完全地转向外电场方向。 一、石英晶体（SiO2)的压电效应 二、压电陶瓷的压电效应 任务二：大气压力 让外电场强度大到使材料的极化达到饱和的程度, 即所有电畴极化方向都整齐地与外电场方向一致时, 外电场去掉后, 电畴的极化方向变化不大, 即剩余极化强度很大, 这时的材料才具有压电特性。 一、石英晶体（SiO2)的压电效应 二、压电陶瓷的压电效应 任务二：大气压力 极化方向即外加电场方向，取为Z轴方向。 一、石英晶体（SiO2)的压电效应 二、压电陶瓷的压电效应 任务二：大气压力 石英晶体的压电方程 设有一X0°切型的正六面体左旋石英晶片，在三维直角坐标系内的力-电作用状况如图8所示。 一、石英晶体（SiO2)的