盾構(gòu)機(jī)電一體化技術(shù)壓電效應(yīng)16課件講解_第1頁
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盾構(gòu)機(jī)電一體化技術(shù)主講人：路顏

軌道工程系（盾構(gòu)教研室）壓電效應(yīng)地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫Undergroundandtunnelengineeringtechnology1壓電傳感器Piezoelectricsensor工作原理壓電效應(yīng)壓電材料的分類及特性測量轉(zhuǎn)換電路壓電傳感器的應(yīng)用一、壓電效應(yīng)壓電效應(yīng)

天然結(jié)構(gòu)的石英晶體呈六角形晶柱，用金剛石刀具切割出一片正方形薄片。當(dāng)晶體薄片受到壓力時，晶格產(chǎn)生變形，表面產(chǎn)生正電荷，電荷Q與所施加的力F成正比

，這種現(xiàn)象稱為：“壓電效應(yīng)”。

還有一些人造的材料也具有壓電效應(yīng)。

若在電介質(zhì)的極化方向上施加交變電壓，它就會產(chǎn)生機(jī)械變形。當(dāng)去掉外加電場時，電介質(zhì)的變形隨之消失，這種現(xiàn)象稱為“逆壓電效應(yīng)”（電致伸縮效應(yīng)）。知識小天地自然界中與壓電效應(yīng)有關(guān)的現(xiàn)象很多，例如在敦煌的鳴沙丘上，當(dāng)許多游客在沙丘上蹦跳或從鳴沙丘上往下滑時，可以聽到雷鳴般的隆隆聲。產(chǎn)生這個現(xiàn)象的原因是無數(shù)干燥的沙子（SiO2晶體）在振動壓力下，表面產(chǎn)生電荷，在某些時刻，恰好形成電壓串聯(lián)，產(chǎn)生很高的電壓，并通過空氣放電而發(fā)出聲音。在電子打火機(jī)中，多片串聯(lián)的壓電材料受到敲擊，產(chǎn)生很高的電壓，通過尖端放電，而點(diǎn)燃。與此相反，在音樂賀卡中是利用集成電路的輸出脈沖電壓，來激勵壓電片，利用逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生振動而發(fā)聲的。石英晶體的壓電效應(yīng)演示

當(dāng)力的方向改變時，電荷的極性隨之改變，輸出電壓的頻率與動態(tài)力的頻率相同；當(dāng)動態(tài)力變?yōu)殪o態(tài)力時，電荷將由于表面漏電而很快泄漏、消失。謝謝觀看

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