压电式传感器压电效应
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发布时间：2024-10-13 13:07
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时间：2024-10-13 14:35
压电效应是一种物理现象，它分为正压电效应和逆压电效应。当晶体承受恒定的力，如在压电式传感器中，会引发电极化现象，导致两个表面产生相互抵消的电荷。这种情况下，当外力消失，晶体会恢复到非带电状态。并且，电荷的极性会随着力的方向改变而改变，而产生的电荷量与施加的力成正比。压电式传感器主要利用的就是这种正压电效应来工作。
逆压电效应则涉及到对晶体施加交变电场，使得晶体发生机械形变，也称为电致伸缩效应。这种效应在电声和超声工程中有所应用，通过制造的变送器进行相关技术的转换。压电敏感元件的受力变形形式多样，主要包括厚度变形型、长度变形型、厚度切变型和平面切变型，共有五种基本形式，如图所示。
值得注意的是，压电晶体具有各向异性，不同类型的晶体可能对这五种形变中的某几种表现出压电效应。例如，石英晶体并不具备体积变形压电效应，但它在厚度变形和长度变形方面表现优异，这使得它在压电传感器领域具有重要的应用价值。
扩展资料
基于压电效应的传感器。是一种自发电式和机电转换式传感器。它的敏感元件由压电材料制成。压电材料受力后表面产生电荷。此电荷经电荷放大器和测量电路放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出。压电式传感器用于测量力和能变换为力的非电物理量。它的优点是频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻等。缺点是某些压电材料需要防潮措施，而且输出的直流响应差，需要采用高输入阻抗电路或电荷放大器来克服这一缺陷。
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