O延 机械工业出版社 中等职业教育电气类规划教材 《自动检测与转换技术》 第入章 多媒依课件 2009-5-1更新 机械工业出版社 2023/7/16 China Machine Press
2023/7/16 1 机械工业出版社 中等职业教育电气类规划教材 《自动检测与转换技术》 第六章 多媒体课件 2009－5－1 更新
第六章 压电传感器 在这一章里，卡卡要给大家介绍压电传感 器的基本原理、特性和应用，也集中讲一讲 在工业领域里常会用到的振动测量。 在测量中，被测动态力和动态压力通过压 电传感器变化转换为电荷量的变化，再经测 量转换电路转换为输出电压。压电传感器是 属于自发电型传感器。 机械工业出版社 China Machine Press
第六章 压电传感器 在这一章里，卡卡要给大家介绍压电传感 器的基本原理、特性和应用，也集中讲一讲 在工业领域里常会用到的振动测量。 在测量中，被测动态力和动态压力通过压 电传感器变化转换为电荷量的变化，再经测 量转换电路转换为输出电压。压电传感器是 属于自发电型传感器
实验月 小实验 我们先来看一个实验。在完全黑暗的环境 中，将一块干燥的冰糖用榔头敲碎，可以看 到冰糖在破碎的一瞬间，发出暗淡的蓝色闪 光，这是强电场放电所产生的闪光，产生闪 光的机理是晶体的压电效应
2023/7/16 3 我们先来看一个实验。在完全黑暗的环境 中，将一块干燥的冰糖用榔头敲碎，可以看 到冰糖在破碎的一瞬间，发出暗淡的蓝色闪 光，这是强电场放电所产生的闪光，产生闪 光的机理是晶体的压电效应 小 实 验
第一节压电传感器的工作原理 压电式传感器是一种自发电式传感器。它以 某些电介质的压电效应为基础，在外力作用下， 在电介质表面产生电荷，从而实现非电量电测 的目的。 压电式传感器主要用途：压电传感元件是力 敏感元件，它可以测量最终能变换为力的那些 非电物理量，例如动态力、动态压力、振动加 速度等，但不能用于静态参数（例如重量）的 测量
第一节 压电传感器的工作原理 压电式传感器是一种自发电式传感器。它以 某些电介质的压电效应为基础，在外力作用下， 在电介质表面产生电荷，从而实现非电量电测 的目的。 压电式传感器主要用途：压电传感元件是力 敏感元件，它可以测量最终能变换为力的那些 非电物理量，例如动态力、动态压力、振动加 速度等，但不能用于静态参数（例如重量）的 测量
一、压电效应 天然结构的石英晶体呈六角形晶柱，用金刚石 刀具切割出一片正方形薄片。当晶体薄片受到压 力时，晶格产生变形，表面产生正电荷，电荷Q 与所施加的力F成正比，这种现象称为： “压电效应” 还有一些人造的材料也具有压电效应。 若在电介质的极化方向上施加交变电压，它就 会产生机械变形。当去掉外加电场时，电介质的 变形随之消失，这种现象称为逆压电效应（电致 伸缩效应)
一、压电效应 天然结构的石英晶体呈六角形晶柱，用金刚石 刀具切割出一片正方形薄片。当晶体薄片受到压 力时，晶格产生变形，表面产生正电荷，电荷Q 与所施加的力F成正比 ，这种现象称为： “压电效应” 还有一些人造的材料也具有压电效应。 若在电介质的极化方向上施加交变电压，它就 会产生机械变形。当去掉外加电场时，电介质的 变形随之消失，这种现象称为逆压电效应（电致 伸缩效应）
:小知识： ●。●●●●●●●●●●●可 自然界中与压电效应有关的现象很多，例如在敦 煌的鸣沙丘上，当许多游客在沙丘上蹦跳或从鸣沙 丘上往下滑时，可以听到雷鸣般的隆隆声。产生这 个现象的原因是无数干燥的沙子(SO02晶体)在振 动压力下，表面产生电荷，在某些时刻，恰好形成 电压串联，产生很高的电压，并通过空气放电而发 出声音。 在电子打火机中，多片串联的压电材料受到敲击， 产生很高的电压，通过尖端放电，而点燃。 与此相反，在音乐贺卡中是利用集成电路的输出 脉冲电压，来激励压电片，利用逆压电效应产生振 动而发声的。 20237116
2023/7/16 6 自然界中与压电效应有关的现象很多，例如在敦 煌的鸣沙丘上，当许多游客在沙丘上蹦跳或从鸣沙 丘上往下滑时，可以听到雷鸣般的隆隆声。产生这 个现象的原因是无数干燥的沙子（SiO2晶体）在振 动压力下，表面产生电荷 ，在某些时刻，恰好形成 电压串联，产生很高的电压，并通过空气放电而发 出声音。 在电子打火机中，多片串联的压电材料受到敲击， 产生很高的电压，通过尖端放电，而点燃。 与此相反，在音乐贺卡中是利用集成电路的输出 脉冲电压，来激励压电片，利用逆压电效应产生振 动而发声的。 小 知识
清代诗人苏履吉赞颂鸣沙的“雷送余音声袅袅，风 生细响语喁喁”。—鸣沙山上的逆压电效应
清代诗人苏履吉赞颂鸣沙的“雷送余音声袅袅，风 生细响语喁喁”。——鸣沙山上的逆压电效应
机械工业出版社 石英晶 体的压电 效应演示 当力的方向改变时，电荷的极性随之改变， 输出电压的频率与动态力的频率相同；当动 态力变为静态力时，电荷将由于表面漏电而 很快泄漏、消失
石英晶 体的压电 效应演示 当力的方向改变时，电荷的极性随之改变， 输出电压的频率与动态力的频率相同；当动 态力变为静态力时，电荷将由于表面漏电而 很快泄漏、消失
二、压电材料的分类及特性 压电传感器中的压电元件材料一般 有三类：一类是压电晶体（如上述的石 英晶体)；另一类是经过极化处理的 压电陶瓷；第三类是高分子压电材料。 机械工业出版社 China Machine Press
二、压电材料的分类及特性 压电传感器中的压电元件材料一般 有三类： 一类是压电晶体（如上述的石 英晶体）； 另一类是经过极化处理的 压电陶瓷；第三类是高分子压电材料
(一)石英晶体 ★ 天然形成的石英晶体外形
（一）石英晶体 天然形成的石英晶体外形