中科大传感器基础课件第5章 压电式传感器_第1页
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文档简介

第5章压电式传感器本章主要介绍以下内容:

1、压电式传感器工作原理

2、等效电路和测量电路

3、压电式传感器的应用重点是掌握压电式传感器的转换原理，两种放大电路的分析及传感器的应用。第5章压电式传感器５.１工作原理

１、压电效应及压电材料

压电效应：某些电介质物体在某方向受压力或拉力作用产生形变时，表面会产生电荷；外力撤销后，又回到不带电状态，这种现象称为压电效应。当作用力方向改变时，电荷极性随之改变，把这种机械能转化为电能的现象，称为“正压电效应”，反之，当在电介质极化方向施加电场，这些电介质会产生几何变形，这种现象称为“逆压电效应”。具有压电效应的物体称为压电材料。第5章压电式传感器以石英晶体为例。第5章压电式传感器压电片受力电荷极性如图第5章压电式传感器压电材料

１、压电晶体石英晶体、水溶性压电晶体、铌酸锂晶体２、压电陶瓷钛酸钡压电陶瓷、锆钛酸铅系压电陶瓷、铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷３、压电半导体硫化锌、碲化镉等第5章压电式传感器２、压电式传感器

压电元件的连接形式第5章压电式传感器并联：图（ａ）串联：图（ｂ）

第5章压电式传感器压电元件受力后的变形方式：第5章压电式传感器５.２等效电路和测量电路压电元件等效为一个电容器，有所以压电元件受外力作用时，两表面产生等量的正负电荷Ｑ，压电元件的开路电压Ｕ为等效电路为第5章压电式传感器考虑到实际使用的测量电路，等效电路为第5章压电式传感器测量电路

压电传感器的测量系统如图

前置放大器的作用：一是放大压电元件的微弱信号；二是高阻抗输入变为低阻抗输出。第5章压电式传感器１.电压放大器≈

第5章压电式传感器２.电荷放大器第5章压电式传感器５.３压电式传感器的应用１、压电式测力传感器第5章压电式传感器２、压电式加速度传感器第5章压电式传感器３、压电式报警器传感器的外形及内部电路图如示第5章压电式传感器报警器的电路原理框图如示第5章压电式传感器４、压电式测量均匀压力传感器第5章压电式传感器第5章压电式传感器第5章压电式传感器第5章压电式传感器第5章压电式传感器第5章压电式传感器第5章压电式传感

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