新學(xué)習(xí)隊員實驗箱說明書傳感器

二、石英晶體壓電特二、石英晶體壓電特第六章??????各種動態(tài)力、機械沖擊、振動測??? ?? ①單晶①單晶②多晶②多晶多晶硅多晶硅壓阻膜與單晶硅相比，其優(yōu)比單晶硅膜低，但仍比金屬的高一個數(shù)的溫漂，是制造低溫漂傳感器的好材料二、石英晶體壓電特ZY二、石英晶體壓電特ZYXO??ZOYXZOYX?圖6.3壓電晶體切片ZaObXY?圖6.3壓電晶體切片ZaObXYL圖壓電晶體切??式?壓電系?壓電系數(shù)dij有兩個下標(biāo)，即i和j，其???xxyy圖晶片受???xxyy圖晶片受????xxyy圖壓電晶體電荷極性與受力的關(guān)??xxyy圖壓電晶體電荷極性與受力的關(guān)?當(dāng)石英晶?當(dāng)石英晶體沿z軸方向作用力時，由石英晶體的特性與其內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)有關(guān)如圖6.6是一個單元組體中構(gòu)成石英晶面上的投影，等效為一個正六邊形排列-xx-A-x+A+--++FyyyyCD++++---Fx圖石英-xx-A-x+A+--++FyyyyCD++++---Fx圖石英晶體結(jié)?當(dāng)石英晶體?當(dāng)石英晶體未受外力作用時，正、負(fù)所以晶體表面不產(chǎn)生電荷，即呈中性??壓電陶壓電陶＋＋＋＋＋＋ ＋－－＋＋＋＋＋＋＋ ＋－－＋ε0εrA/εt———Aε0εrA/εt———A—壓電片厚UaQ/QK/u UqUqqU0 UUa0qU0 UUa0AqU0AqU0３、壓３、壓電傳感器的測量電＋ＲＣ圖電壓源測量電＋ＲＣ圖電壓源測量電②并聯(lián)②并聯(lián)輸出型壓電元件可以等效為電需要有極高的輸入阻抗，壓電傳感 ＋CＲＵＣq０ａa ＋CＲＵＣq０ａa?例題:如圖,電荷前置放大器電路。已∞，Cf=10pF。考慮引C的影響，當(dāng)A=104時，要求輸出?例題:如圖,電荷前置放大器電路。已∞，Cf=10pF?？紤]引C的影響，當(dāng)A=104時，要求輸出信號衰c0小于1%，求使用90pF/m的電纜其最大允長度是多少Ｃｆ—＋Ｒ壓電傳感壓電傳感器可以直接用于測或測量與力有關(guān)的壓力、位移、動加速度等1、應(yīng)用類熱敏：1、應(yīng)用類熱敏：光敏電轉(zhuǎn)壓光聲敏：2、變2、變形方長寬切變：面切壓電效體積壓縮：縱橫向壓電效4、基本結(jié)如圖4、基本結(jié)如圖圖6.12壓電傳感器基本結(jié)構(gòu)5、應(yīng)5、應(yīng)用特一、壓電加速度傳感?壓電加速度傳感器工作原理d一、壓電加速度傳感?壓電加速度傳感器工作原理dU1Cω/ω1n Qdm(C?電荷靈敏度/qaUKt?電壓靈敏度uaC圖正裝中心壓縮圖隔離預(yù)載筒壓縮21—殼21—殼2—質(zhì)量3—壓電元4—基5—引線接6—預(yù)緊圖圖6.20H圖圖三角剪切結(jié)3、復(fù)合3、復(fù)合圖三向壓電加速度傳感11—2—壓電圓3、8—外電4—內(nèi)電5—輸出6—質(zhì)量7—引9—基圖壓電圓管梁差動式加速度傳感1—質(zhì)量2—壓電石英3—超小型阻抗變換4—電纜插5---絕緣螺6---絕緣墊7圖壓圖壓電式三向動態(tài)測力1—壓電式力傳感器；2—密封接頭3—電纜6—刀4—壓蓋5—調(diào)節(jié)柱三壓電式壓力三壓電式壓力傳感圖壓電式壓力傳感??圖6.27壓電式血壓傳感1橫向靈敏?k? K1橫向靈敏?k? K100%tanθ100%Kz盡量采取剪切型力—電轉(zhuǎn)換方2?、環(huán)2?、環(huán)境溫度和濕d、介電常數(shù)ξ、電阻率ρ和彈性系數(shù)k等機電特性參數(shù)發(fā)生變化。d和k的變化將影響傳感器的輸出靈敏度；ξ和ρ的變化瞬變溫瞬變溫度對傳感器的影響：除引實際應(yīng)用實際應(yīng)用中對壓電傳感器安裝的要依據(jù)——傳感器與試件系統(tǒng)的安裝諧振頻傳感器本身的固有頻傳感器和被測試件的質(zhì)保證傳保證傳感器的敏感軸向與受力向4聲噪聲：4聲噪聲：壓電傳感器在強聲中2.電纜噪聲：同軸電