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自动检测技术及应用第压电传感器概要PPT学习教案.pptx
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会计学
1
自动检测技术及
应用第压电传感
器概要
以某些电介质的压电效应为基础,在外力作
用下,在电介质的表面上产生电荷,从而实现非电
量测量。
压
电
传
感
元
件
是
力
敏
感
元
件
,
所
以
它
能
测
量
最终
能
变换
为
力的
那些
物
理量
,例
如力
、
压力
、加
速度等。
压
电
式
传
感
器
具
有
响
应
频
带
宽
、
灵
敏
度
高
、
信
噪比
大
、结
构
简单
、工
作
可靠
、重
量轻
等
优点
。近
年来
,
由于
电
子技
术的
飞
速发
展,
随着
与
之配
套的
二次
仪
表以
及
低噪
声、
小
电容
、高
绝缘
电
阻电
缆的
出现
,
使压
电
传感
器的
使
用更
为方
便。
因
此,
在工
程力
学
、生
物
医学
、石
油
勘探
、声
波测
井
、电
声学
等许多技术领域中获得了广泛的应用。
第
1
页
/
共
51
页
一、压电效应
正
压
电
效
应
(
顺
压
电
效
应
)
:
某
些
电
介
质
,
当
沿
着
一
定
方
向
对
其
施
力
而
使
它
变形
时,
内部就
产生极
化现
象,同
时在
它的一
定表面
上
产生
电荷
,当外
力去掉
后,
又重新
恢复
不带电
状态的
现
象。当作用力方向改变时,电荷极性也随着改变。
逆
压
电
效
应
(
电
致
伸
缩
效
应
)
:
当
在
电
介
质
的
极
化
方
向
施
加
电
场
,
这
些
电
介
质
就在
一定
方向上
产生机
械变
形或机
械压
力,当
外加电
场
撤去时,这些变形或应力也随之消失的现象。
电能
机械能
正压电效应
逆压电效应
第
2
页
/
共
51
页
(一)石英晶体
的压电效应
天然
结构
石英晶
体的理
想外
形是一
个正
六面体
,在晶
体
学中它可用三根互相垂直的轴来表示,其中纵向轴
Z
-
Z
称为
光轴
;经过正六面体棱线,并垂直于光轴的
X
-
X
轴
称
为
电
轴
;
与
X
-
X
轴
和
Z
-
Z
轴
同
时
垂
直
的
Y
-
Y
轴(垂直于正六面体的棱面)称为
机械轴
。
Z
X
Y
(
a
)
(
b
)
石英晶体
(
a
)
理想石英晶体的外形
(
b
)
坐标系
Z
Y
X
通常把沿电轴
X
-
X
方
向的力作用下产生电荷
的压电效应称为“纵向压
电效应”,而把沿机械轴
Y
-
Y
方向的力作用下
产生电荷的压电效应称
为“横向压电效应”,沿
光轴
Z
-
Z
方向受力则
不产生压电效应。
第
3
页
/
共
51
页
石
英
晶
体
具
有
压
电
效
应
,
是
由
其
内部
结
构
决
定
的
。
组
成石
英
晶体
的硅
离
子
Si
4+
和
氧离
子
O
2-
在
Z
平
面
投影
,
如图
(
a
)
。为讨论方便,将这些硅、氧离子等效为图
(
b
)
中正
六边
形排
列,
图中
“+
”代
表
Si
4+
,“
-”代
表
2O
2-
。
(
b
)
(
a
)
+
+
-
-
-
Y
X
X
Y
硅氧离子的排列示意图
(
a
)
硅氧离子在
Z
平面上的投影
(
b
)等效为正六边形排列的投影
+
第
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