❶ 壓電式感測器為何不能測量靜態信號
因為壓電感測元件是力敏感元件,壓電式感測器是利用所測的物體的運動產生的相應的電信號,而靜態的不能產生相應的電信號。
壓電式感測器的工作原理決定其只適於動態量測量,力作用在壓電感測器上,其會產生電荷。電荷量很微弱,會由自身泄漏掉。若動態力作用,則電荷可以不斷補充,不至於完全泄漏掉。
壓電效應:
壓電效應可分為正壓電效應和逆壓電效應。正壓電效應是指當晶體受到某固定方向外力的作用時,內部就產生電極化現象,同時在某兩個表面上產生符號相反的電荷;當外力撤去後,晶體又恢復到不帶電的狀態;當外力作用方向改變時,電荷的極性也隨之改變;晶體受力所產生的電荷量與外力的大小成正比。壓電式感測器大多是利用正壓電效應製成的。
逆壓電效應是指對晶體施加交變電場引起晶體機械變形的現象,又稱電致伸縮效應。用逆壓電效應製造的變送器可用於電聲和超聲工程。壓電敏感元件的受力變形有厚度變形型、長度變形型、體積變形型、厚度切變型、平面切變型5種基本形式。
壓電晶體是各向異性的,並非所有晶體都能在這5種狀態下產生壓電效應。例如石英晶體就沒有體積變形壓電效應,但具有良好的厚度變形和長度變形壓電效應。
❷ 壓電式感測器測量電路的作用是什麼
壓電式感測器
piezoelectric type transcer
基於壓電效應的感測器。是一種自發電式和機電轉換式感測器。它的敏感元件由壓電材料製成。壓電材料受力後表面產生電荷。此電荷經電荷放大器和測量電路放大和變換阻抗後就成為正比於所受外力的電量輸出。壓電式感測器用於測量力和能變換為力的非電物理量,如壓力、加速度等(見壓電式壓力感測器、加速度計)。它的優點是頻帶寬、靈敏度高、信噪比高、結構簡單、工作可靠和重量輕等。缺點是某些壓電材料需要防潮措施,而且輸出的直流響應差,需要採用高輸入阻抗電路或電荷放大器來克服這一缺陷。配套儀表和低雜訊、小電容、高絕緣電阻電纜的出現,使壓電感測器的使用更為方便。它廣泛應用於工程力學、生物醫學、電聲學等技術領域
❸ 壓電式感測器能否用於重力測量為什麼
壓電式感測器不能用於重力測量。壓電式感測器通常用於震動或者沖擊條件,對於一個穩定的重力,不會具有輸出。
壓電式感測器是一種自發電式和機電轉換式感測器。它的敏感元件由壓電材料製成。壓電材料受力後表面產生電荷。此電荷經電荷放大器和測量電路放大和變換阻抗後就成為正比於所受外力的電量輸出。壓電式感測器用於測量力和能變換為力的非電物理量。它的優點是頻帶寬、靈敏度高、信噪比高、結構簡單、工作可靠和重量輕等。缺點是某些壓電材料需要防潮措施,而且輸出的直流響應差,需要採用高輸入阻抗電路或電荷放大器來克服這一缺陷。
❹ 壓電式感測器為何不能測量靜態信號
原因:
壓電式感測器屬於加速度型感測器,靜態沒有加速度,所以不能測量靜態的信號,勻速運動也不能測。
壓電式感測器是基於壓電效應的感測器。是一種自發電式和機電轉換式感測器。它的敏感元件由壓電材料製成。壓電材料受力後表面產生電荷。此電荷經電荷放大器和測量電路放大和變換阻抗後就成為正比於所受外力的電量輸出。壓電式感測器用於測量力和能變換為電的非電物理量。
壓電效應可分為正壓電效應和逆壓電效應。
正壓電效應是指:
當晶體受到某固定方向外力的作用時,內部就產生電極化現象,同時在某兩個表面上產生符號相反的電荷;當外力撤去後,晶體又恢復到不帶電的狀態;當外力作用方向改變時,電荷的極性也隨之改變;晶體受力所產生的電荷量與外力的大小成正比。壓電式感測器大多是利用正壓電效應製成的。
逆壓電效應是指:
對晶體施加交變電場引起晶體機械變形的現象,又稱電致伸縮效應。用逆壓電效應製造的變送器可用於電聲和超聲工程。壓電敏感元件的受力變形有厚度變形型、長度變形型、體積變形型、厚度切變型、平面切變型
5種基本形式。
壓電晶體是各向異性的,並非所有晶體都能在這
5種狀態下產生壓電效應。例如石英晶體就沒有體積變形壓電效應,但具有良好的厚度變形和長度變形壓電效應。
(4)壓電式感測器能測量哪些物理量擴展閱讀
壓電式感測器的主要參數:
(1)壓電常數是衡量材料壓電效應強弱的參數,
它直接關繫到壓電輸出的靈敏度。
(2)壓電材料的彈性常數、
剛度決定著壓電器件的固有頻率和動態特性。
(3)對於一定形狀、
尺寸的壓電元件,
其固有電容與介電常數有關;
而固有電容又影響著壓電感測器的頻率下限。
(4)在壓電效應中,機械耦合系數等於轉換輸出能量(如電能)與輸入的能量(如機械能)之比的平方根;
它是衡量壓電材料機電能量轉換效率的一個重要參數。
(5)壓電材料的絕緣電阻將減少電荷泄漏,
從而改善壓電感測器的低頻特性。
(6)壓電材料開始喪失壓電特性的溫度稱為居里點溫度。
參考資料來源
網路-壓電式感測器
❺ 你知道哪些關於壓電式感測器的知識
基於壓電效應的感測器。是一種自發電式和機電轉換式感測器。它的敏感元件由壓電材料製成。壓電材料受力後表面產生電荷。此電荷經電荷放大器和測量電路放大和變換阻抗後就成為正比於所受外力的電量輸出。壓電式感測器用於測量力和能變換為力的非電物理量。它的優點是頻帶寬、靈敏度高、信噪比高、結構簡單、工作可靠和重量輕等。缺點是某些壓電材料需要防潮措施,而且輸出的直流響應差,需要採用高輸入阻抗電路或電荷放大器來克服這一缺陷。
能敏銳地感受某種物理、化學、生物的信息並將其轉變為電信息的特種電子元件。這種元件通常是利用材料的某種敏感效應製成的。敏感元件可以按輸入的物理量來命名,如熱敏(見熱敏電阻器)、光敏、(電)壓敏、(壓)力敏、磁敏、氣敏、濕敏元件。在電子設備中採用敏感元件來感知外界的信息,可以達到或超過人類感覺器官的功能。敏感元件是感測器的核心元件。隨著電子計算機和信息技術的迅速發展,敏感元件的重要性日益增大。敏感元件指能夠靈敏地感受被測變數並做出響應的元件引。是感測器中能直接感受被測量的部分。敏感元件是感測器的重要組成部分,下一環節是轉化元件。能敏銳地感受某種物理、化學、生物的信息並將其轉變為電信息的特種電子元件。有些感測器,它的敏感元件與轉化元件合並在一起.例如,半導體氣體,濕度感測器等.不同的感測器,它的敏感元件是不同的.例如,應變式壓力感測器,它的敏感元件是一個彈性膜片。
❻ 壓電式感測可以測量哪些物理量
磁電式感測器是利用電磁感應原理,將輸入運動速度變換成感應電勢輸出的感測器。它不需要輔助電源,就能把被測對象的機械能轉換成易於測量的電信號,是一種有源感測器。
所謂有源感測器就是不需要外接能源就能工作,因此,磁電式感測器只能進行動態測量,可以測量線速度,角速度,振動頻率
❼ 壓電式感測器是什麼原理
壓電式感測器的用途是非常多的,可以給使用者帶來便利,那麼壓電式感測器的工作原理是怎樣的,現在我們一起來看看吧。
一、壓電式感測器的工作原理是怎樣的
壓電式感測器工作時,會在壓電元件上產生壓力,進而產生一種電荷,其電荷在經過感測器內部的放大器和變換抗阻等元件後,將形成與外部壓力成正比的電量,接著將產生的電量釋放出去,保證感測器的正常運轉。
二、壓電式感測器使用需注意那些
1、進行感測器運轉檢測的過程中,,是可以不用考慮其加速度的,也可讓測量的數據准確。不過要注意,在做沖擊測量的時候,需要知道後面進行的三次儀表,是否有在極性方面的要求,只要處理好此細節,才能夠降低出現問題的概率。
2、大多數的感測器,在其地面是會有研磨光潔度的需求,盡量將其控制在3微米以內。此外,使用者也可自行對被測元件進行打磨,讓其表面的整潔度變得更高。但是注意力矩安裝要合適,並在其表面鋪上異常硅脂,擴大接觸面。
3、要是使用了大型號的超低頻感測器,則需要注意螺絲釘的安裝,務必保證整個過程都控制好力度,以免導致螺絲釘的損壞。而且對於這一類的感測器,是需做地脈動測試的,保證後期使用。而且感測器若用螺絲釘安裝的話,需控制力矩在3NM。
關於壓電式感測器的工作原理是怎樣的,以及壓電式感測器使用需注意那些,就先介紹到這里了,各位是否了解了呢。壓電式感測器的使用要注意諸多細節,只有控制好,才不會影響到後期的使用哦。
❽ 壓電式壓力感測器的原理是什麼
壓電式壓力感測器是基於壓電效應的感測器。是一種自發電式和機電轉換式感測器。它的敏感元件由壓電材料製成。壓電材料受力後表面產生電荷。此電荷經電荷放大器和測量電路放大和變換阻抗後就成為正比於所受外力的電量輸出。壓電式感測器用於測量力和能變換為電的非電物理量。它的優點是頻帶寬、靈敏度高、信噪比高、結構簡單、工作可靠和重量輕等。缺點是某些壓電材料需要防潮措施,而且輸出的直流響應差,需要採用高輸入阻抗電路或電荷放大器來克服這一缺陷 。
❾ 簡答:為什麼說壓電式感測器只適用於動態測量而不能用於靜態測量
因為經過外力作用後的電荷,只有在迴路具有無限大的輸入阻抗時才得到保存,實際的情況不是這樣的,所以這決定了壓電感測器只能夠測量動態的應力。壓電感測器主要應用在加速度、壓力和力等的測量中。壓電式加速度感測器是一種常用的加速度計。它具有結構簡單、體積小、重量輕、使用壽命長等優異的特點。
壓電式感測器也可以用來測量發動機內部燃燒壓力的測量與真空度的測量。也可以用於軍事工業,例如用它來測量槍炮子彈在膛中擊發的一瞬間的膛壓的變化和炮口的沖擊波壓力。它既可以用來測量大的壓力,也可以用來測量微小的壓力。
(9)壓電式感測器能測量哪些物理量擴展閱讀
壓電式感測器中用得最多的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。壓電陶瓷有屬於二元系的鈦酸鋇陶瓷、鋯鈦酸鉛系列陶瓷、鈮酸鹽系列陶瓷和屬於三元系的鈮鎂酸鉛陶瓷。
壓電陶瓷的優點是燒制方便、易成型、耐濕、耐高溫。缺點是具有熱釋電性,會對力學量測量造成干擾。有機壓電材料有聚二氟乙烯、聚氟乙烯、尼龍等十餘種高分子材料。有機壓電材料可大量生產和製成較大的面積,它與空氣的聲阻匹配具有獨特的優越性,是很有發展潛力的新型電聲材料。
60年代以來發現了同時具有半導體特性和壓電特性的晶體,如硫化鋅、氧化鋅、硫化鈣等。利用這種材料可以製成集敏感元件和電子線路於一體的新型壓電感測器,很有發展前途。
壓電式感測器大致可以分為4種,即:壓電式測力感測器,壓電式壓力感測器,壓電式加速度感測器及高分子材料壓力感測器。