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压电测量技术PPT学习教案.pptx
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压电测量技术PPT学习教案.pptx
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会计学
1
压电测量技术
9.1
压电式传感器的工作原理
★
正压电效应:
有些材料,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,同时在它的两个表面上产生符号
相反的电荷;当外力去除后,又重新恢复为不带电的状态。当
作用力的方向改变时,电荷的极性随之改变。
★
逆压电效应:
在这些材料的极化方向施加电场,它们就会产
生变形,这种现象称为
“逆压电效应”
,或称为
“电致伸缩效应”
。
压电材料:
具有压电效应的材料称为压电材料。
压电介质
正压电效应
Q(E)
电
能
T(S)
机械能
逆压电效应
第
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压电常数
压电材料的性能常用压电常数来表征。
以晶体为例,设有一用晶体制成的压电元件受到力
F
作用,
在其相应表面上产生表面电荷
Q
,力
F
与电荷
Q
之间存在如
下关系 :
d —
压电常
数
F
+
第
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2
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F
d
Q
不同的受力方向及不同表面上电荷积累是不同的。
用单位面
积上的力和电荷来表征压电效应时,得到:
j
方向受力时在
i
方向上电荷积累的表
面密度
(
即沿
i
方向
的极化强度
)
;
沿方向
j
施加外
力时,单位面积
上感受的应力;
压电常数
( j
方向
受应力,在
i
方向产
生电荷时的压电常
数
)
。
第
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3
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74
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j
i
j
j
i
d
P
压电常数
d
ij
有两个下脚注
:
第
1
个下脚注:表示晶体的极化方向,即产生电荷的
表面垂直于
x
轴
(
y
轴或
z
轴
)
,记作
i
=1
(或
2
或
3
)。
第
2
个下脚注:
j
=1
或
2
、
3
、
4
、
5
、
6
,分别表
示在沿
x
轴、
y
轴、
z
轴方向作用的正应力和在垂直
于
x
轴、
y
轴、
z
轴的平面内作用的剪切力。
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4
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j
i
j
j
i
d
P
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