传感器与智能检测技术-第4章-压电式传感器
25页1、,压电式传感器,第4章,传感器与智能检测技术,压电式传感器,4,传感器与智能检测技术,压电元件与压电效应,4.1,压电式传感器,04,4.1.1压电元件,4.1.2压电效应,传感器与智能检测技术,4.1压电元件与压电效应式传感器,压电式传感器,04,压电式传感器中的压电元件一般有三类: 压电晶体(单晶体) 经过极化处理的压电陶瓷(多晶体) 高分子压电材料,4.1.1压电元件,传感器与智能检测技术,压电式传感器,04,石英(SiO2)晶体结晶形状为六角形晶柱。,一、石英晶体,传感器与智能检测技术,压电式传感器,04,石英晶体是一种性能良好的压电晶体,它的突出优点是性能非常稳定。在20200的范围内压电常数的变化率只有-0.0001/。此外,它还具有自振频率高、动态响应好、机械强度高、绝缘性能好、迟滞小、重复性好、线性范围宽等优点。石英晶体的不足之处是压电常数较小(d=2.3110-1 C/N)。因此石英晶体大多只在标准传感器、高准确度传感器或使用温度较高的传感器中使用。,传感器与智能检测技术,压电式传感器,04,压电陶瓷是人工制造的多晶压电材料,它比石英晶体的压电灵敏度高得多,而制造成本
2、却较低,因此目前国内外生产的压电元件绝大多数都采用压电陶瓷。,二、压电陶瓷,传感器与智能检测技术,压电式传感器,04,压电陶瓷由无数细微的电畴组成。在无外电场作用时,各个电畴在晶体中杂乱分布,它们的极化效应被相互抵消了,因此原始的压电陶瓷呈中性,不具有压电性质。 为了使压电陶瓷具有压电效应,必须在一定温度下做极化处理。极化处理之后,陶瓷材料内部存在有很强的剩余极化强度,当压电陶瓷受外力作用时,其表面也能产生电荷,所以压电陶瓷也具有压电效应。,a)极化处理前电畴杂乱分布 b)在极化电压下的电畴分布 c)冷却、稳定后的电畴分布,传感器与智能检测技术,压电式传感器,04,压电陶瓷的优点是烧制方便、易成型、耐湿、耐高温。缺点是具有热释电性,会对力学量测量造成干扰。常用的压电陶瓷材料主要有以下两种: 锆钛酸铅系列压电陶瓷(PZT) 非铅系压电陶瓷,传感器与智能检测技术,压电式传感器,04,典型的高分子压电材料有聚偏二氟乙烯、聚氟乙烯、改性聚氯乙烯等。它是一种柔软的压电材料,可根据需要制成薄膜或电缆套管等形状。优点是不易破碎,具有防水性,可以大量连续拉制,制成较大面积或较长的尺度,价格便宜,测量动
3、态范围大,频率响应范围较宽。缺点是工作温度一般低于100,温度升高时,灵敏度将降低。它的机械强度不够高,耐紫外线能力较差,不宜暴晒,以免老化。,三、高分子压电材料,传感器与智能检测技术,压电式传感器,04,压电效应可分为正压电效应和逆压电效应。 正压电效应:某些物质,当沿着一定方向对其加力而使其变形时,在一定表面上将产生电荷,当外力去掉后,又重新回到正常的不带电状态,这种现象称为正压电效应。 逆压电效应:如果在这些物质的极化方向施加电场,这些物质就在一定方向上产生机械变形或机械应力,当外电场撤去时,这些变形或应力也随之消失,这种现象称之为逆压电效应,或称之为电致伸缩效应。,4.1.2压电效应,传感器与智能检测技术,压电式传感器,04,石英晶体的三个轴: 纵向轴称为光轴,也称z轴,有折光效应,没有压电效应 经过正六面体棱线,并垂直于光轴的轴线称为电轴,也称x轴 经过正六面体的棱面且垂直于光轴的轴线称为机械轴,也称y轴,传感器与智能检测技术,压电式传感器,04,石英晶体的三个面: 垂直于光轴(z轴)的面称为z面 垂直于电轴(x轴)的面称为x面 垂直于机械轴(y轴)的面称为y面 电荷只产生在
《传感器与智能检测技术-第4章-压电式传感器》由会员知**分享,可在线阅读,更多相关《传感器与智能检测技术-第4章-压电式传感器》请在金锄头文库上搜索。
工科大学化学 配套课件
跨境电商客户服务 第2版 习题答案
跨境电商客户服务 第2版 配套课件
跨境电商客户服务 试卷
高考一轮复习古代诗歌阅读专题:语言特色
高考一轮复习古代诗歌阅读专题:评价观点态度
高考一轮复习古代诗歌阅读专题:表达技巧
读懂高考古代诗歌 课件
多个关键词材料的审题立意
古代诗歌鉴赏专题:分析思想情感
高一语文统编版 致云雀课件
湖南省长沙市天心区2022-2023学年高三上学期9月入学检测语文试题(解析版)
AutoCAD实例教程 教学教案
湖北省高中名校联盟2023届新高三第一次联合测评(含答案)
机器视觉检测技术及应用 配套课件
音乐鉴赏 配套课件
Python网络爬虫基础教程 第8章 验证码识别
通信系统与技术基础 第5章 移动通信技术
机器视觉技术与应用实战 第九章 视觉定位与对位
机器视觉技术与应用实战 第十章 机器人视觉引导
2023-12-07 15页
2023-12-07 15页
2023-12-07 16页
2023-12-07 24页
2023-12-07 15页
2023-12-07 19页
2023-12-07 19页
2023-12-07 19页
2023-12-07 18页
2023-12-07 16页