压电式传感器压电式传感器的等效电路

Answer 1

压电式传感器利用电容效应进行工作，其基本结构涉及在压电晶片的两个工作面上进行金属处理，形成电极，如图所示。

当传感器承受沿敏感轴的力时，两电极会产生电荷，这种现象可等效为一个电荷源，类似于静电发生器。压电晶体作为绝缘体，其两极表面的电荷积累使其成为一个电容器。具体来说，沿x轴施加的力引发纵向压电效应，y轴则产生横向效应，而相对于两平面的力则导致切向效应。这种情况下，电容器的电容量是根据力的方向来确定的。

进一步来说，当晶体受到外力作用时，两极表面会生成等量的正负电荷 Q。在这个无负载（即无限大负载电阻）的开路状态下，压电晶体的等效电压就会显现出来，这是压电式传感器等效电路中一个关键的参数。

扩展资料

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。