压电式传感器设计与应用介绍资料PPT学习教案.pptx

"压电式传感器设计与应用介绍" 压电式传感器是一种常用的感知设备，广泛应用于工业、医疗、军事等领域。压电式传感器的设计与应用需要了解压电效应的原理和机理。 压电效应是指某些电介质在受到机械应力的作用下，内部产生电极化现象的过程。当电介质受到压力或机械应力时，内部的电荷分布会发生变化，导致电极化的出现。压电效应分为正压电效应和逆压电效应两个方向。 正压电效应是指电介质在受到机械应力的作用下，内部产生电荷的现象。例如，石英晶体在受到沿X轴方向的压力时，内部会产生电荷，使电荷中心不再重合，电偶极矩矢量和不等于零。 逆压电效应是指电介质在受到电场的作用下，内部产生机械变形或机械压力的现象。例如，当在石英晶体上施加电场时，石英晶体就会在一定方向上产生机械变形或机械压力。 石英晶体是压电式传感器常用的材料，石英晶体的压电效应是由其内部结构决定的。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。 石英晶体的压电效应可以分为两种：纵向压电效应和横向压电效应。纵向压电效应是指石英晶体在受到沿电轴X-X方向的力作用时，内部产生电荷的现象。横向压电效应是指石英晶体在受到沿机械轴Y-Y方向的力作用时，内部产生电荷的现象。 压电式传感器的设计需要考虑压电效应的原理和机理，以便设计出高敏感度和高稳定性的压电式传感器。压电式传感器的应用非常广泛，例如在医疗领域用于监测血压、心率等生理参数，在工业领域用于检测压力、温度、振动等物理参数。 压电式传感器的设计与应用需要深入了解压电效应的原理和机理，以便设计出高性能的压电式传感器，并将其应用于各个领域。