技术-双向机电传感器-指导[韦克威]

技术-双向机电传感器-指导[韦克威]

    压电式传感器是一种有源的双向机电传感器。它的工作原理是基于压电材料的压电效应。石英晶体的压电效应早在1680年即已发现，1948 年制作出第一个石英传感器。在石英晶体的压电效应发现之后，一系列的单晶、多晶陶瓷材料和近些年发展起来的有机高分子聚合材料，也都具有相当强的压电效应。压电效应自发现以来，在电子、超声、通信、引爆等许多技术领域均得到广泛的应用。压电式传感器具有使用频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠、质量轻、测量范围广等许多优点。因此在压力冲击和振动等动态参数测试中，是主要的传感器品种，它可以把加速度、压力、位移、温度、湿度等许多非电量转换为电量。近年来由于电子技术飞跃发展，随着与之配套的二次仪表，以及低噪声、小电容、高绝缘电阻电缆的出现，使压电传感器使用更为方便，集成化、智能化的新型压电传感器也正在被开发出来。

   某些晶体或多晶陶瓷，当沿着一定方向受到外力作用时，内部就产生极化现象，同时在某两个表面上产生符号相反的电荷;当外力去掉后，又恢复到不带电状态;当作用力方向改变时，电荷的极性也随着改变;晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。上述这种现象称为正压电效应。反之，如对晶体施加一定变电场，晶体本身将产生机械变形，外电场撤离，变形也随着消失，称为逆压电效应。压电式传感器大都是利用压电材料的正压电效应制成的。在电声和超声工程中也有利用逆压电效应制作的传感器。