第6章电动势式传感器.ppt

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因为
所以

压电传感是以某些物质的压电效应为基础的一种有源传感器。在外力作用下,某些物质变形后其表面会产生电荷,从而实现非电量电测的目的。
压电传感器尺寸小,重量轻,工作频率宽,可测量变化很快的动态压力、加速度、振动等。

某些电介质物质,当沿一定方向受到外力作用而变形时,在它的两个表面会产生符号相反的电荷;当将外力去掉后,又重新回到不带电状态,这种现象称为压电效应。
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F
沿X轴方向受压力
沿X轴方向受拉力
沿Y轴方向受压力
沿Y轴方向受拉力
晶片上电荷的极性与受力方向的关系


石英晶体(SiO2),铌酸锂(LiNbO3),钽酸锂(LiTaO3),锗酸锂(LiGeO3)

钛酸钡(BaTiO3),锆钛酸钡(PZT)等
聚二***乙烯(PVF2)高分子压电材料
未极化时,电畴排列杂乱无章。呈中性,不具有压电性质。
在施加外电场时,电畴转到与外电场一致。
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极化后,两端出现束缚电荷,吸引一层外来电荷,因而仍呈中性。在外力的作用下,极化电畴变化使两极板上电荷变化。



串联
并联
(前置放大器)

采用电压放大器要考虑的两个主要问题
(1)输入电阻要大
电路的时间常数是由等效电阻及等效电容来决定的
前置放大器有两个作用:
(1)放大传感器输出的微弱信号;
(2)将传感器的高阻抗输出变换为低阻抗输出。