《压电式传感器》word版.doc

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1、压电式传感器一．压电式传感器的工作原理是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。1.压电效应某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。当在电介质的极化方向上施加电场，这些电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应，或称为电致伸缩现象。二．压电材料及其压电机理压电传感器的压电元件材料一般

2、有三类：1.压电晶体（如石英晶体）；石英晶体是最常用的压电晶体之一。它的理想几何形状为正六面体晶柱。在晶体学中可以用三根互相垂直的晶轴表示，其中纵向轴Z称为光轴；经过正六面体棱线且垂直于光轴的X轴和Z轴同时垂直的Y轴称为机械轴。石英晶体的三个晶轴（1）光学轴（基准轴，Z轴）：光在该方向通过没有双折射现象，该方向没有压电效应，光学方法确定。（2）机械轴（Y轴）：垂直XZ面，在电场的作用下，该轴方向的机械变形最明显。（3）电轴（X轴）：经过晶体棱线，垂直于该轴的表面上压电效应最强。当晶体受到X-X方向的外力作用时，晶体表面上产生的电荷为：1.经过极化处理的压电陶瓷；2.高分子压电材料；