压电式传感器原理:压电材料受力后表面产生电荷。电荷经电荷放大器和测量电路放大变换后,成为与外力成正比的电输出。
当压电传感器受到沿其敏感轴向的外力作用时,两个电极上产生极性相反的电荷,相当于一个电荷源(静电发生器)。因为压电晶体是绝缘体,当它的两极收集电荷时,它就相当于一个电容器。
其电容沿x轴施加产生纵向压电效应,沿y轴施加产生横向压电效应,沿相对的两个平面施加产生切向压电效应。压电传感器是用来测量力和电能转换成电能的非电物理量。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。
缺点是有些压电材料需要防潮措施,输出直流响应差。为了克服这一缺点,需要高输入阻抗电路或电荷放大器。
扩展资料:
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,它直接影响压电输出的灵敏度。
(2)压电材料的弹性常数、 刚度决定了压电器件的固有频率和动态特性。
(3)对于一定形状和尺寸的压电元件,其固有电容与介电常数有关,固有电容影响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)与输入能量(如机械能)之比的平方根,是衡量机电能转换效率的重要参数。压电材料。
(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)压电材料开始失去压电性能的温度称为居里点温度。
参考资料来源:百度百科-压电传感器
参考资料来源:百度百科-压电式传感器