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压电式传感器主讲教师：《无人机传感器技术》压电与逆压电效应1压电材料2测量与转换电路3目录压电式传感器应用401压电与逆压电效应压电与逆压电效应正压电效应压电与逆压电效应正压电效应压电与逆压电效应逆压电效应压电与逆压电效应逆压电效应02压电材料压电材料01压电常数03介电常数05电阻02弹性常数04机械耦合系数06居里点基本参数压电材料2.1石英晶体SiO2压电材料2.1石英晶体光轴电轴机械轴压电材料2.1石英晶体x轴方向将产生压缩变形x轴的正方向出现正电荷X轴方向受压x轴上出现电荷x轴正方向为负电荷y轴方向上不出现电荷Y轴方向受压晶体不会产生压电效应Z轴方向受压压电材料2.2压电陶瓷灵敏度高成本低多晶压电材料常用的压电陶瓷材料锆钛酸铅系列压电陶瓷（PZT）非铅系压电陶瓷（如BaTiO3）压电材料2.2压电陶瓷压电材料2.2压电陶瓷03测量与转换电路测量与转换电路3.1压电晶片的连接方式（1）并联（2）串联输出电容及极板上的电荷为单块晶体片的2倍输出电压与单片上的电压相等输出电荷等于单片上的电荷输出电压为单片电压的2倍总电容为单片的1/2测量与转换电路3.2等效电路压电器件可看做一个有源电容器，可等效为电压源、电荷源。测量与转换电路3.3压电式传感器的测量电路

输入电压参考电压+-高内阻、小功率，不能被检测仪器直接检测到电容器的缺点放大传感器输出的微弱信号将它的高阻抗输出变换成低阻抗输出前置放大器的作用04压电式传感器应用电压式传感器应用力敏感元件动态力√震动加速度√动态压力√静态参数×压电式传感器应用4.1测力传感器当外力作用时，它将产生弹性形变，并将力传递到石英晶片上，石英晶片产生压电效应实现力-电的转换，并被后级设备测量到。压电式传感器应用4.2加速度传感器压电元件受惯性力冲击时，实现力-电的转换，惯性力是加速度的函数。F=ma压电式传感器应用4.3金属加工切削力测量压电传感器输出信号切削加工时，切削力通过刀具传给压电式传感器，压电式传感器将切削力转换为电信号输出，根据电信号能测得切削力的变化。压电式传感器应用4.4玻璃破碎报警器玻璃受撞击和破碎时产生振动信号，压电式传感器将振动信号转换为电信号，经过前置放大、带通滤波后，与一个设定好的阈值电压进行比较，当超过阈值时，系统将使扬声器报警。压电式传感器应用4.4玻璃破碎报警器玻璃受撞击和破碎时产生振动信号，压电式传感器将振动信号转换为电信号，经过

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