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壓電傳感器是如何工作的,壓電式傳感器的優(yōu)點(diǎn)

2020-12-1  閱讀(1052)

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壓電傳感器多用于撓性運(yùn)動(dòng)、觸摸、振動(dòng)和沖擊測(cè)量。它們可用于醫(yī)療、航空航天、消費(fèi)電子和核儀器等多個(gè)領(lǐng)域。

 

什么是壓電傳感器?

 

壓電傳感器是利用壓電效應(yīng)來(lái)測(cè)量對(duì)壓電材料施加機(jī)械力所引起的電動(dòng)勢(shì)的裝置。它們是基于機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的原理,主要是通過(guò)將獲取的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電荷來(lái)測(cè)量力,以及壓力、加速度、溫度、應(yīng)變等其他量。下面必優(yōu)傳感就為大家簡(jiǎn)單介紹下壓電傳感器:

 

壓電傳感器多用于撓性運(yùn)動(dòng)、觸摸、振動(dòng)和沖擊測(cè)量。它們可用于醫(yī)療、航空航天、消費(fèi)電子和核儀器等多個(gè)領(lǐng)域。壓電傳感器很重要,因?yàn)檎駝?dòng)和沖擊會(huì)縮短電子和機(jī)電系統(tǒng)的壽命,這意味著脆弱的引線和鍵合線往往會(huì)受到壓力。由于沖擊和脈沖沖擊,可能會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)的間歇性故障。

 

壓電傳感器是如何工作的?

 

壓電式傳感器的工作原理是壓電效應(yīng)。壓電起源于希臘語(yǔ)piezein,字面意思是擠壓或按壓。正如后者所暗示的那樣,我們是在擠壓石英晶體以產(chǎn)生電壓。因此,壓電傳感器的工作原理是通過(guò)對(duì)晶體施加機(jī)械能,具體步驟如下。

 

1、壓電晶體被放置在兩塊金屬板之間,這兩塊金屬板通常處于完美的平衡狀態(tài)(即使它們不是對(duì)稱排列),也不會(huì)傳導(dǎo)任何電流。

 

2、金屬板對(duì)材料施加機(jī)械應(yīng)力或力,迫使晶體內(nèi)的電荷失去平衡。過(guò)多的負(fù)電荷和正電荷出現(xiàn)在晶體表面的相反面。

 

3、金屬板收集這些電荷,可用于產(chǎn)生電壓并通過(guò)電路發(fā)送電流--轉(zhuǎn)化為壓電。

 

在確定壓電效應(yīng)時(shí),了解壓電晶體的行為非常重要?;趬弘娦?yīng)的壓電傳感器可以從橫向、縱向或剪切力中工作,對(duì)電場(chǎng)和電磁輻射不敏感。在很寬的溫度范圍內(nèi),其響應(yīng)也非常線性,因此是一種適用于惡劣環(huán)境的理想傳感器。

 

壓電式傳感器的優(yōu)點(diǎn)

 

高頻率響應(yīng):這意味著在非??焖僮兓膮?shù)可以很容易地感應(yīng)到。

 

高瞬態(tài)響應(yīng):因?yàn)樗鼈兡軌驒z測(cè)到微秒級(jí)的事件,并提供線性輸出。

 

高輸出:意味著可以在電子電路中測(cè)量。

 

小尺寸且結(jié)構(gòu)堅(jiān)固:這意味著他們易于操作。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(來(lái)源:網(wǎng)絡(luò),版權(quán)歸原作者)

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