压电式传感器的工作原理

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1、压电式传感器的工作原理授课教师：权清压电式传感器的工作原理引入：传感器种类繁多，按其工作原理不同进行分类：电阻式传感器电容式传感器霍尔式传感器压电式传感器的工作原理一、压电效应：1、压电效应：①某些电介质在沿一定方向受到外力的作用变形时，由于内部电荷的极化现象，相应地在其表面产生极性相反的电荷。②当外力消失时，又恢复不带电状态。③当外力方向改变时，电荷极性也随之改变。压电式传感器的工作原理一、压电效应：2、逆压电效应：①在电介质的极化方向上施加交变电场，它会发生机械变形。②当去掉外加电场，电介质变形消失又称之为电致伸缩效应。一、压电效应：3

2、、以常见压电材料磁晶体为例⑴石英晶体SiO2六角晶系规则六角棱柱体3个晶轴压电式传感器的工作原理压电式传感器的工作原理一、压电效应：3、以常见压电材料磁晶体为例⑵石英晶体具有压电效应是与其内部结构相关的。在右图中，沿光轴看去，可以等效为正六边形排列。压电式传感器的工作原理一、压电效应：3、以常见压电材料磁晶体为例⑶当x方向受压力时的石英晶体如右图，沿x轴施加力Fx产生了电荷------“纵向压电效应”Q=dFx(d为压电常数)压电式传感器的工作原理一、压电效应：3、以常见压电材料磁晶体为例⑷当y轴方向受力时的石英晶体如右图沿y轴施加力Fy,

3、产生了电荷--------横向压电效应(L:石英晶片的长度)(δ：石英晶片的厚度)压电式传感器的工作原理一、压电效应：3、以常见压电材料磁晶体为例⑸当z轴方向受力时，沿光轴施加力，无压电效应。思考：当石英晶体沿x、y轴受到如上述图所示的力时，都会产生极性相反的电荷，那么，当x、y轴同时施加外力时，还会产生电荷吗？压电式传感器的工作原理小结：1压电式传感器的工作原理；2压电效应；3逆压电效应；4以石英晶体为例理解压电效应的机理。