❶ 压电式传感器为何不能测量静态信号
因为压电传感元件是力敏感元件,压电式传感器是利用所测的物体的运动产生的相应的电信号,而静态的不能产生相应的电信号。
压电式传感器的工作原理决定其只适于动态量测量,力作用在压电传感器上,其会产生电荷。电荷量很微弱,会由自身泄漏掉。若动态力作用,则电荷可以不断补充,不至于完全泄漏掉。
压电效应:
压电效应可分为正压电效应和逆压电效应。正压电效应是指当晶体受到某固定方向外力的作用时,内部就产生电极化现象,同时在某两个表面上产生符号相反的电荷;当外力撤去后,晶体又恢复到不带电的状态;当外力作用方向改变时,电荷的极性也随之改变;晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。压电式传感器大多是利用正压电效应制成的。
逆压电效应是指对晶体施加交变电场引起晶体机械变形的现象,又称电致伸缩效应。用逆压电效应制造的变送器可用于电声和超声工程。压电敏感元件的受力变形有厚度变形型、长度变形型、体积变形型、厚度切变型、平面切变型5种基本形式。
压电晶体是各向异性的,并非所有晶体都能在这5种状态下产生压电效应。例如石英晶体就没有体积变形压电效应,但具有良好的厚度变形和长度变形压电效应。
❷ 压电式传感器测量电路的作用是什么
压电式传感器
piezoelectric type transcer
基于压电效应的传感器。是一种自发电式和机电转换式传感器。它的敏感元件由压电材料制成。压电材料受力后表面产生电荷。此电荷经电荷放大器和测量电路放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出。压电式传感器用于测量力和能变换为力的非电物理量,如压力、加速度等(见压电式压力传感器、加速度计)。它的优点是频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻等。缺点是某些压电材料需要防潮措施,而且输出的直流响应差,需要采用高输入阻抗电路或电荷放大器来克服这一缺陷。配套仪表和低噪声、小电容、高绝缘电阻电缆的出现,使压电传感器的使用更为方便。它广泛应用于工程力学、生物医学、电声学等技术领域
❸ 压电式传感器能否用于重力测量为什么
压电式传感器不能用于重力测量。压电式传感器通常用于震动或者冲击条件,对于一个稳定的重力,不会具有输出。
压电式传感器是一种自发电式和机电转换式传感器。它的敏感元件由压电材料制成。压电材料受力后表面产生电荷。此电荷经电荷放大器和测量电路放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出。压电式传感器用于测量力和能变换为力的非电物理量。它的优点是频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻等。缺点是某些压电材料需要防潮措施,而且输出的直流响应差,需要采用高输入阻抗电路或电荷放大器来克服这一缺陷。
❹ 压电式传感器为何不能测量静态信号
原因:
压电式传感器属于加速度型传感器,静态没有加速度,所以不能测量静态的信号,匀速运动也不能测。
压电式传感器是基于压电效应的传感器。是一种自发电式和机电转换式传感器。它的敏感元件由压电材料制成。压电材料受力后表面产生电荷。此电荷经电荷放大器和测量电路放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出。压电式传感器用于测量力和能变换为电的非电物理量。
压电效应可分为正压电效应和逆压电效应。
正压电效应是指:
当晶体受到某固定方向外力的作用时,内部就产生电极化现象,同时在某两个表面上产生符号相反的电荷;当外力撤去后,晶体又恢复到不带电的状态;当外力作用方向改变时,电荷的极性也随之改变;晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。压电式传感器大多是利用正压电效应制成的。
逆压电效应是指:
对晶体施加交变电场引起晶体机械变形的现象,又称电致伸缩效应。用逆压电效应制造的变送器可用于电声和超声工程。压电敏感元件的受力变形有厚度变形型、长度变形型、体积变形型、厚度切变型、平面切变型
5种基本形式。
压电晶体是各向异性的,并非所有晶体都能在这
5种状态下产生压电效应。例如石英晶体就没有体积变形压电效应,但具有良好的厚度变形和长度变形压电效应。
(4)压电式传感器能测量哪些物理量扩展阅读
压电式传感器的主要参数:
(1)压电常数是衡量材料压电效应强弱的参数,
它直接关系到压电输出的灵敏度。
(2)压电材料的弹性常数、
刚度决定着压电器件的固有频率和动态特性。
(3)对于一定形状、
尺寸的压电元件,
其固有电容与介电常数有关;
而固有电容又影响着压电传感器的频率下限。
(4)在压电效应中,机械耦合系数等于转换输出能量(如电能)与输入的能量(如机械能)之比的平方根;
它是衡量压电材料机电能量转换效率的一个重要参数。
(5)压电材料的绝缘电阻将减少电荷泄漏,
从而改善压电传感器的低频特性。
(6)压电材料开始丧失压电特性的温度称为居里点温度。
参考资料来源
网络-压电式传感器
❺ 你知道哪些关于压电式传感器的知识
基于压电效应的传感器。是一种自发电式和机电转换式传感器。它的敏感元件由压电材料制成。压电材料受力后表面产生电荷。此电荷经电荷放大器和测量电路放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出。压电式传感器用于测量力和能变换为力的非电物理量。它的优点是频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻等。缺点是某些压电材料需要防潮措施,而且输出的直流响应差,需要采用高输入阻抗电路或电荷放大器来克服这一缺陷。
能敏锐地感受某种物理、化学、生物的信息并将其转变为电信息的特种电子元件。这种元件通常是利用材料的某种敏感效应制成的。敏感元件可以按输入的物理量来命名,如热敏(见热敏电阻器)、光敏、(电)压敏、(压)力敏、磁敏、气敏、湿敏元件。在电子设备中采用敏感元件来感知外界的信息,可以达到或超过人类感觉器官的功能。敏感元件是传感器的核心元件。随着电子计算机和信息技术的迅速发展,敏感元件的重要性日益增大。敏感元件指能够灵敏地感受被测变量并做出响应的元件引。是传感器中能直接感受被测量的部分。敏感元件是传感器的重要组成部分,下一环节是转化元件。能敏锐地感受某种物理、化学、生物的信息并将其转变为电信息的特种电子元件。有些传感器,它的敏感元件与转化元件合并在一起.例如,半导体气体,湿度传感器等.不同的传感器,它的敏感元件是不同的.例如,应变式压力传感器,它的敏感元件是一个弹性膜片。
❻ 压电式传感可以测量哪些物理量
磁电式传感器是利用电磁感应原理,将输入运动速度变换成感应电势输出的传感器。它不需要辅助电源,就能把被测对象的机械能转换成易于测量的电信号,是一种有源传感器。
所谓有源传感器就是不需要外接能源就能工作,因此,磁电式传感器只能进行动态测量,可以测量线速度,角速度,振动频率
❼ 压电式传感器是什么原理
压电式传感器的用途是非常多的,可以给使用者带来便利,那么压电式传感器的工作原理是怎样的,现在我们一起来看看吧。
一、压电式传感器的工作原理是怎样的
压电式传感器工作时,会在压电元件上产生压力,进而产生一种电荷,其电荷在经过传感器内部的放大器和变换抗阻等元件后,将形成与外部压力成正比的电量,接着将产生的电量释放出去,保证传感器的正常运转。
二、压电式传感器使用需注意那些
1、进行传感器运转检测的过程中,,是可以不用考虑其加速度的,也可让测量的数据准确。不过要注意,在做冲击测量的时候,需要知道后面进行的三次仪表,是否有在极性方面的要求,只要处理好此细节,才能够降低出现问题的概率。
2、大多数的传感器,在其地面是会有研磨光洁度的需求,尽量将其控制在3微米以内。此外,使用者也可自行对被测元件进行打磨,让其表面的整洁度变得更高。但是注意力矩安装要合适,并在其表面铺上异常硅脂,扩大接触面。
3、要是使用了大型号的超低频传感器,则需要注意螺丝钉的安装,务必保证整个过程都控制好力度,以免导致螺丝钉的损坏。而且对于这一类的传感器,是需做地脉动测试的,保证后期使用。而且传感器若用螺丝钉安装的话,需控制力矩在3NM。
关于压电式传感器的工作原理是怎样的,以及压电式传感器使用需注意那些,就先介绍到这里了,各位是否了解了呢。压电式传感器的使用要注意诸多细节,只有控制好,才不会影响到后期的使用哦。
❽ 压电式压力传感器的原理是什么
压电式压力传感器是基于压电效应的传感器。是一种自发电式和机电转换式传感器。它的敏感元件由压电材料制成。压电材料受力后表面产生电荷。此电荷经电荷放大器和测量电路放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出。压电式传感器用于测量力和能变换为电的非电物理量。它的优点是频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻等。缺点是某些压电材料需要防潮措施,而且输出的直流响应差,需要采用高输入阻抗电路或电荷放大器来克服这一缺陷 。
❾ 简答:为什么说压电式传感器只适用于动态测量而不能用于静态测量
因为经过外力作用后的电荷,只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存,实际的情况不是这样的,所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。
压电式传感器也可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业,例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压力,也可以用来测量微小的压力。
(9)压电式传感器能测量哪些物理量扩展阅读
压电式传感器中用得最多的属于压电多晶的各类压电陶瓷和压电单晶中的石英晶体。其他压电单晶还有适用于高温辐射环境的铌酸锂以及钽酸锂、镓酸锂、锗酸铋等。压电陶瓷有属于二元系的钛酸钡陶瓷、锆钛酸铅系列陶瓷、铌酸盐系列陶瓷和属于三元系的铌镁酸铅陶瓷。
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。有机压电材料有聚二氟乙烯、聚氟乙烯、尼龙等十余种高分子材料。有机压电材料可大量生产和制成较大的面积,它与空气的声阻匹配具有独特的优越性,是很有发展潜力的新型电声材料。
60年代以来发现了同时具有半导体特性和压电特性的晶体,如硫化锌、氧化锌、硫化钙等。利用这种材料可以制成集敏感元件和电子线路于一体的新型压电传感器,很有发展前途。
压电式传感器大致可以分为4种,即:压电式测力传感器,压电式压力传感器,压电式加速度传感器及高分子材料压力传感器。