自动检测技术教学课件ppt作者刘丽红第6章压电传感器PPT课件.pptVIP

主要讲授： 1、压电效应及压电材料； 2、压电式传感器的测量转换电路； 3、压电式传感器的应用：压电陶瓷传感器的应用和高分子压电材料的应用。 需要掌握的知识 1、掌握压电效应及压电材料 2、理解压电传感器的测量转换电路 3、掌握压电传感器的应用 压电式传感器原理是基于压电效应，是一种典型的自发电式传感器。 它可以测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，但不能用于静态力参数的测量。 压电式传感器具有体积小、质量轻、频率高、信噪比大、结构紧固、可靠性高等特点。 近年来，压电式传感器的应用越来越广泛。 2、压电效应机理 6.3 压电式传感器的应用 用于动态参数的力、压力、速度、加速度、振动等非电量的检测 6.3.1压电陶瓷传感器的应用 （1）刀具切削力的测量 （2）压电式振动 加速度传感器 6.3.2 高分子压电材料的应用1、玻璃打碎报警装置 2、压电式周界报警系统 高分子压电材料容易拉制，压电电缆可做得很长，可警戒的区 域大，不易受电、光、雾、雨水等干扰，费用也比微波等方法低。 3、交通监测: 将高分子压电电缆埋在公路上，可以判定车速、载荷分布、车型等 * * 受力 电荷、表面形变 压电器件 电荷 表面形变 压电效应 逆压电效应 第六章 压电传感器 压电传感器图片 轻型化/ESS ICP加速度传感器 LC09系列 应变压力传感器 LC11系列应变力传感器 LC05系列 压电石英力传感器 6.1 压电传感器的工作原理 一、压电效应 1、正（顺）压电效应 2、逆压电效应（电致伸缩） 石英晶体的压电特性 居里点573℃，六角晶系结构 光轴 电轴 机械轴 石英晶体的压电效应机理 a) 未受力时的石英晶体 b) 受向压力时的石英晶体c) 受向压力时的石英晶体 1—正电荷等效中心 2）负电荷等效中心 x轴方向受力：压力 x轴方向受力：拉力 y轴方向受力：压力 y轴方向受力：拉力 6.1.2 压电材料 6.2 等效电路和测量电路 压电晶片的连接方式 （1）并联： （2）串联： 只适宜动态测量 图6-5压电元件的等效电路 图6-6 压电传感器与二次仪表的连接 6.2.1 电压元件的等效电路 总 总 2、电荷放大器 灵敏度 与电缆电容无关 图6-9 刀具切削力测量示意图 1—单向动态力传感器 2—刀架 3—车刀 4—工件 图6-10 压电式振动加速度传感器 a) 原理图 b) 传感器结构 1—基座 2—引出电极 3—压电晶片 4—质量块 5—弹簧 6—壳体 7—固定螺孔 由于感应片很小，且透明，不易察觉，所以可安装于贵重物品柜台、博物馆及家庭等玻璃窗角落处。 铜芯线 铜网屏蔽层 高分子压电塑料绝缘层 高分子压电电缆 原理图 示意图 输出信号波形 PVDF压电电缆 公路 PVDF压电电缆 *