壓電傳感器的基本原理

2020-11-23 電子發燒友

壓電傳感器的基本原理

姚遠香 發表於 2019-06-13 16:33:22

　　壓電傳感器是利用某些電介質受力後產生的壓電效應製成的傳感器。所謂壓電效應是指某些電介質在受到某一方向的外力作用而發生形變（包括彎曲和伸縮形變）時，由於內部電荷的極化現象，會在其表面產生電荷的現象。壓電材料 它可分為壓電單晶、壓電多晶和有機壓電材料。

　　壓電式傳感器中用得最多的是屬於壓電多晶的各類壓電陶瓷和壓電單晶中的石英晶體。其他壓電單晶還有適用於高溫輻射環境的鈮酸鋰以及鉭酸鋰、鎵酸鋰、鍺酸鉍等。

　　壓電式傳感器工作原理主要基於壓電效應，利用電氣元件和其他機械把待測的壓力轉換成為電量，再進行相關測量工作的測量精密儀器，比如很多壓力變送器和壓力傳感器。壓電傳感器不可以應用在靜態的測量當中，原因是受到外力作用後的電荷，當迴路有無限大的輸入抗阻的時候，才可以得以保存下來。

　　實際壓電傳感器只可以應用在動態的測量當中。它主要的壓電材料是：磷酸二氫胺、酒石酸鉀鈉和石英。壓電效應就是在石英上發現的。當應力發生變化的時候，電場的變化很小很小，其他的一些壓電晶體就會替代石英。酒石酸鉀鈉，它是具有很大的壓電係數和壓電靈敏度的，但是，它只可以使用在室內的溼度和溫度都比較低的地方。

　　磷酸二氫胺是一種人造晶體，它可以在很高的溼度和很高的溫度的環境中使用，所以，它的應用是非常廣泛的。隨著技術的發展，壓電效應也已經在多晶體上得到應用了。例如：壓電陶瓷，鈮鎂酸壓電陶瓷、鈮酸鹽系壓電陶瓷和鈦酸鋇壓電陶瓷等等都包括在內。

　　壓電效應的傳感器，它是機電轉換式和自發電式傳感器。它的敏感元件是用壓電的材料製作而成的，而當壓電材料受到外力作用的時候，它的表面會形成電荷，電荷會通過電荷放大器、測量電路的放大以及變換阻抗以後，就會被轉換成為與所受到的外力成正比關係的電量輸出。

打開APP閱讀更多精彩內容

聲明：本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人，不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用，如有內容圖片侵權或者其他問題，請聯繫本站作侵刪。 侵權投訴

相關焦點

  • 壓電加速度傳感器原理及應用
    當有加速度輸入時，傳感器中的檢測質量塊「移動」使壓電元件產生正比於輸入加速度的電荷信號。從電學角看，壓電元件如同一個有源的電容器，其內阻在10x9歐姆級別。由內阻和電容決定了RC時間常數，這也決定了傳感器的高頻通過特性。由於這個原因，壓電加速度傳感器不能用於測量靜態事件。壓電元件可來自於自然界或人造。它們有不同的信號轉換效率和線性。
  • 壓電陶瓷超聲波傳感器的工作原理及結構特徵
    眾所周知，壓電陶瓷是製作超聲波傳感器探頭的常用材料。下面就了解一下壓電陶瓷超聲波傳感器的工作原理及結構特徵。利用這一原理，當給由兩片壓電陶瓷或一片壓電陶瓷和一個金屬片構成的振動器，所謂叫雙壓電晶片元件，施加一個電信號時，就會因彎曲振動發射出超聲波。相反，當向雙壓電晶片元件施加超聲振動時，就會產生一個電信號。基於以上作用，便可以將壓電陶瓷用作超聲波傳感器。將超聲波傳感器的一個複合式振動器被靈活地固定在底座上。
  • 一文讀懂壓電傳感器
    什麼是壓電傳感器？ 壓電傳感器是利用壓電效應來測量對壓電材料施加機械力所引起的電動勢的裝置。它們是基於機電能量轉換的原理，主要是通過將獲取的數據轉換為電荷來測量力，以及壓力、加速度、溫度、應變等其他量。
  • 壓電陶瓷傳感器的特性及工作原理解析
    打開APP 壓電陶瓷傳感器的特性及工作原理解析 與非網 發表於 2019-09-25 14:49:47 前者稱「正壓電效應」，後者稱「逆壓電效應」或一般稱為「電致伸縮」，總稱壓電現象。用作傳感器的壓電材料，要求其壓電效應強、溫度穩定性和老化性能好。壓電材料有單晶和多晶兩種。前者以石英晶體為代表，其特點是溫度穩定性和老化性能好，且Q值極高；後者以鈦鋯酸鉛壓電陶瓷為代表，其特點是容易製作，性能可調，便於批量生產。
  • 高溫壓電振動傳感器廠家
    振動傳感器是航空發動機健康管理系統振動狀態測量專用特殊傳感器，利用壓電材料的正壓電效應進行測量，具有自發電、使用溫度高、體積小、抗電磁幹擾能力強、壽命長、可靠性高等優點，對發動機健康評估、故障預測 與診斷起到關鍵作用。
  • 壓縮式壓電加速度傳感器簡介
    1 傳感器的結構及工作原理　　壓電式加速度傳感器又稱壓電加速度計。它也屬於慣性式傳感器。（加速度計）第三種結構形式與前兩種相同，原理也相同，所不同的是其敏感元件的安裝方向倒置了。
  • 壓電陶瓷原理
    導讀：本文主要講述的是壓電陶瓷的原理，感興趣的盆友們就隨小編一起來學習一下吧~~很漲姿勢的捏~~本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/281424.htm
  • 加速度傳感器的基本組成
    打開APP 加速度傳感器的基本組成 發表於 2020-05-11 09:44:17 加速度傳感器的基本組成 加速度傳感器是一種能夠測量加速度的傳感器。
  • 基於CPLD的壓電生物傳感器檢測電路設計
    介紹了一種基於複雜可編程邏輯器件(CPLD)的壓電生物傳感器檢測電路。該檢測電路以高性能CPLD(MAX7128)為核心，實現了對壓電生物傳感器10MHz高頻信號的測量與採集，以及所採集的頻率數據動態、實時顯示以及頻率數據串行通信等功能。
  • 壓電式傳感器工作原理_壓電式傳感器的應用
    打開APP 壓電式傳感器工作原理_壓電式傳感器的應用 網絡整理 發表於 2019-12-24 11:07:49 　　壓電式傳感器工作原理 　　壓電式傳感器工作原理主要基於壓電效應，利用電氣元件和其他機械把待測的壓力轉換成為電量，再進行相關測量工作的測量精密儀器，比如很多壓力變送器和壓力傳感器。
  • 壓電薄膜傳感器及其在心臟監測中的應用
    目前有多種用於人體微弱信號採集的傳感器，如壓電陶瓷傳感器、都卜勒效應傳感器等，但在結構和成本上都存在一定的問題。目前有一種採用新型高分子壓電材料聚偏氟乙烯研製的壓電傳感器，其結構簡單，靈敏度高，能準確測量微弱的人體信號。
  • 超聲波距離傳感器設計原理性能指標及傳感器結構
    ，習慣上稱為超聲換能器，或者超聲探頭。　超聲探頭的核心是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓電晶片。構成晶片的材料可以有許多種。當電壓作用於壓電陶瓷時，就會隨電壓和頻率的變化產生機械變形。另一方面，當振動壓電陶瓷時，則會產生一個電荷。利用這一原理，當給由兩片壓電陶瓷或一片壓電陶瓷和一個金屬片構成的振動器，所謂叫雙壓電晶片元件，施加一個電信號時，就會因彎曲振動發射出超聲波。相反，當向雙壓電晶片元件施加超聲振動時，就會產生一個電信號。基於以上作用，便可以將壓電陶瓷用作超聲波傳感器。
  • 超聲波傳感器工作原理及主要性能指標
    工作原理超聲波傳感器按其工作原理，可分為壓電式、磁致伸縮式 、電磁式等，以壓電式最為常用。壓電式超聲波傳感器壓電式超聲波傳感器是利用壓電材料的壓電效應原理來工作的。常用的敏感元件材料主要有壓電晶體和壓電陶瓷。
  • 雨量傳感器的工作原理_雨量傳感器的種類
    打開APP 雨量傳感器的工作原理_雨量傳感器的種類 發表於 2019-09-16 10:29:11 用於防洪、供水調度、電站水庫水情管理為目的水文自動測報系統、自動野外測報站，為降水測量傳感器。 　　暗藏在前風擋玻璃後面，它能根據落在玻璃上雨水量的大小來調整雨刷的動作，因而大大減少了開車人的煩惱。 　　雨量傳感器的種類及原理 　　常見的雨量傳感器主要有流量式雨量傳感器、靜電式雨量傳感器、壓電式雨量傳感器，紅外線式雨滴傳感器。
  • 壓力傳感器的原理簡介
    >傳感器也稱為壓電傳感器。由於隨著應力的變化電場變化微小（也就說壓電係數比較低），所以石英逐漸被其他的壓電晶體所替代。而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電係數，但是它只能在室溫和溼度比較低的環境下才能夠應用。磷酸二氫胺屬於人造晶體，能夠承受高溫和相當高的溼度，所以已經得到了廣泛的應用。
  • 基於壓電薄膜傳感器的肘部運動檢測系統設計
    單片機的桌球運動檢測系統，利用DT1-028K壓電薄膜傳感器感知肘部運動，輸出電壓信號經過放大，利用單片機完成數字濾波、參數測量和數據顯示。而壓電傳感器薄、柔軟、質輕，比較適合測量肘部運動，同時，它還具有測量頻帶寬、動態範圍寬、聲阻抗低、穩定性高、靈敏度高等特點[4]，適於做運動檢測傳感器。　　本文選用壓電薄膜傳感器，將傳感器貼在護肘上，如圖1(a)所示。該傳感器適合測量動態力，其工作原理是壓電效應，即材料受到拉伸或壓縮會產生與其所受形變成正比的電壓或電荷[5]。
  • 振動傳感器是幹什麼的_振動傳感器工作原理介紹
    振動傳感器工作原理介紹 　　1 振動參數分類及特性 　　振動傳感器是由彈簧、阻尼器及慣性質量塊組成的單自由振蕩系統。利用質量塊的慣性在慣性空間建立坐標，測定相對大地或慣性空間的振動加速度。 　　振動傳感器形式有很多種，常見的分類如圖1所示。 　　1.1 壓電式振動傳感器的測試原理 　　壓電式振動傳感器是試驗機振動測試常用的傳感器之一。相應標準提出了振動加速度測量傳感器改裝要求，但是往往因為對其中的概念理解不透，造成一些不合理的安裝方式，在一定程度上影響了測試精度。
  • 傳感器的工作原理及分類
    所以，我們很有必要了解傳感器的工作原理及其分類~
  • 傳感器工作原理
    二、按原理 　　振動傳感器、溼敏傳感器、磁敏傳感器、氣敏傳感器、真空度傳感器、生物傳感器等； 　　三、按輸出信號 　　1、模擬傳感器：將被測量的非電學量轉換成模擬電信號； 　　2、數字傳感器：將被測量的非電學量轉換成數字輸出信號（包括直接和間接轉換）； 　　3、膺數字傳感器：將被測量的信號量轉換成頻率信號或短周期信號的輸出
  • 壓電式加速度傳感器的工作原理_壓電式加速度傳感器的結構
    打開APP 壓電式加速度傳感器的工作原理_壓電式加速度傳感器的結構 網絡整理 發表於 2019-12-25 10:54:39