技術(shù)-雙向機電傳感器-指導[韋克威]

    壓電式傳感器是一種有源的雙向機電傳感器。它的工作原理是基于壓電材料的壓電效應(yīng)。石英晶體的壓電效應(yīng)早在1680年即已發(fā)現(xiàn)，1948 年制作出第一個石英傳感器。在石英晶體的壓電效應(yīng)發(fā)現(xiàn)之后，一系列的單晶、多晶陶瓷材料和近些年發(fā)展起來的有機高分子聚合材料，也都具有相當強的壓電效應(yīng)。壓電效應(yīng)自發(fā)現(xiàn)以來，在電子、超聲、通信、引爆等許多技術(shù)領(lǐng)域均得到廣泛的應(yīng)用。壓電式傳感器具有使用頻帶寬、靈敏度高、信噪比高、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、質(zhì)量輕、測量范圍廣等許多優(yōu)點。因此在壓力沖擊和振動等動態(tài)參數(shù)測試中，是主要的傳感器品種，它可以把加速度、壓力、位移、溫度、濕度等許多非電量轉(zhuǎn)換為電量。近年來由于電子技術(shù)飛躍發(fā)展，隨著與之配套的二次儀表，以及低噪聲、小電容、高絕緣電阻電纜的出現(xiàn)，使壓電傳感器使用更為方便，集成化、智能化的新型壓電傳感器也正在被開發(fā)出來。

   某些晶體或多晶陶瓷，當沿著一定方向受到外力作用時，內(nèi)部就產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時在某兩個表面上產(chǎn)生符號相反的電荷;當外力去掉后，又恢復(fù)到不帶電狀態(tài);當作用力方向改變時，電荷的極性也隨著改變;晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小成正比。上述這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。反之，如對晶體施加一定變電場，晶體本身將產(chǎn)生機械變形，外電場撤離，變形也隨著消失，稱為逆壓電效應(yīng)。壓電式傳感器大都是利用壓電材料的正壓電效應(yīng)制成的。在電聲和超聲工程中也有利用逆壓電效應(yīng)制作的傳感器。