【压电式传感器】是一种基于压电材料的有源双向机电转换装置，广泛应用于测量各类物理量，如加速度、压力、位移、温度和湿度等。其工作原理基于材料的【压电效应】，分为【正压电效应】和【逆压电效应】。
正压电效应，即顺压电效应，是指某些电介质在受到外力作用产生形变时，内部会产生极化现象，导致表面产生电荷。当外力去除后，电荷会消失，电荷的极性随作用力方向改变。这种效应常用于动态力的检测，如振动和冲击测量，但静态力会导致电荷泄漏。
逆压电效应，又称电致伸缩效应，是指在电介质的极化方向施加电场，材料会发生机械变形或压力，电场撤除时，变形或压力也会消失。逆压电效应常被用于声波的产生和接收，例如超声波传感器。
压电材料是实现压电效应的关键，常见的压电材料包括：
1. **石英晶体**：压电效应较弱但性能稳定，机械强度高，电性能良好，温度和湿度稳定性佳，但压电系数较低，主要用于高标准或高要求的传感器。天然和人工培养的石英晶体性质相近，不同切型的石英片具有不同的物理特性，需根据应用需求选择合适的切型。
2. **压电陶瓷**：人工制造的多晶材料，如锆钛酸铅（PZT）系列，压电灵敏度高，成本相对较低，是广泛应用的压电元件材料。PZT的压电系数大于石英，居里点温度高，性能稳定。此外，还有非铅系压电陶瓷，如BaTiO3，其压电系数较高，但机械强度和温度稳定性可能略逊于PZT。
3. **压电半导体材料**：如ZnO、CdS等，它们在某些条件下也表现出压电效应，但通常在压电陶瓷和石英晶体之外的应用更为特殊。
压电材料的选择应考虑其转换性能（压电常数）、机械性能（强度、刚度）、电性能（电阻率、介电常数）、环境适应性（温度、湿度稳定性）和时间稳定性。在实际应用中，必须针对特定的测量条件和要求，选取最适合的压电材料以保证传感器的性能和可靠性。
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