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1 第六章压电式传感器 2 6 1压电效应和压电材料 一 压电效应 1 正 顺 压电效应 2 逆压电效应 3 二 压电材料简介 4 常用压电材料 5 三 石英晶体的压电特性 居里点573 六角晶系结构 光轴 电轴 机械轴 6 x轴方向受力 压力 x轴方向受力 拉力 y轴方向受力 压力 y轴方向受力 拉力 7 四 压电陶瓷的压电现象 人造多晶体 经极化处理后的人工多晶铁电体 未极化前 不具压电性 撤销外电场 8 对外不呈极性 正压电效应 9 五等效电路和测量电路 1 压电晶片的连接方式 1 并联 2 串联 10 2 压电传感器的等效电路 只适宜动态测量 压电晶片 压电传感器 11 压电传感器在实际测量系统中的等效电路 12 3 压电传感器的测量电路 前置放大器的作用 1 放大 2 阻抗转换 1 电压放大器 13 前置放大器输入端电压 前置放大器输入端电压幅值 输入电压与作用力间的相位差 14 时间常数 15 输入电压与作用力间的相位差 时间常数 16 讨论 适合测量高频交变力 17 2 电荷放大器 18 六压电传感器的应用 例1 压电式测力传感器 19 例2 压电式压力传感器 20 例3 压电引信 压电陶瓷 弹丸起爆装置 破甲弹 21 例4 压电式加速度传感器 22 例6 汽车安全气囊系统 事故性碰撞 点火信号 电点火管 气体发生剂 气体 充气 弹性体 23 例7 振动测量仪 加速度160ug 10g速度0 4 80cm s振幅4um 8cm 积分 振动速度 幅值 24 例9 指套式电子血压计 25 例10 玻璃破碎报警器 26 例11 水深测量仪 27 例12压电式脚踏报警器 28 例13交通监测 将高分子压电电缆埋在公路上 可以获取车型分类信息 包括轴数 轴距 轮距 单双轮胎 车速监测 收费站地磅 闯红灯拍照 停车区域监控 交通数据信息采集 道路监控 及机场滑行道等 29 高分子压电电缆的应用演示 将两根高分子压电电缆相距若干米 平行埋设于柏油公路的路面下约5cm 可以用来测量车速及汽车的载重量 并根据存储在计算机内部的档案数据 判定汽车的车型 30 例14压电式动态力传感器在体育动态测量中的应用 压电式步态分析跑台 压电式纵跳训练分析装置 压电传感器测量双腿跳的动态力 31 海啸预警系统通过海底的振动压力传感器记录海浪变化的数据 并传送到信息浮标 由信息浮标发送到气象卫星 再从气象卫星传送到卫星地面站 例15海啸预警系统 32 小结 33 灵敏度与传感器到放
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