第6章压电式传感器3讲述.ppt

* 玻璃和水晶有何区别????? 水晶也是一种玻璃，通常所说的水晶和玻璃都是熔化二氧化硅和其他化学成分的混合物制成的，区别只是在于某些化学成分的不同。之所以说两者都是玻璃，是因为它们的原子排列是随意性的，而不是像盐或糖之类的物质的原子是按照很规则的几何形体排列的。通常，给玻璃配料中添加氧化钠和氧化钙这些化学物质是为了使其易于熔化，但这样却增加了成品的易碎性。如果想要制成水晶玻璃，可以添加氧化铅，它也能使玻璃配料易于熔化，但成品强度却大大增加，减低了易碎性。这就是为什么水晶玻璃杯虽然很薄却可放心使用的原因。 * 刚度  受外力作用的材料、构件或结构抵抗变形的能力。材料的刚度由使其产生单位变形所需的外力值来量度。各向同性材料的刚度取决于它的弹性模量E和剪切模量G(见胡克定律)。结构的刚度除取决于组成材料的弹性模量外，还同其几何形状 、边界条件等因素以及外力的作用形式有关。分析材料和结构的刚度是工程设计中的一项重要工作。对于一些须严格限制变形的结构（如机翼、高精度的装配件等），须通过刚度分析来控制变形。许多结构（如建筑物、机械等）也要通过控制刚度以防止发生振动、颤振或失稳。另外，如弹簧秤、环式测力计等，须通过控制其刚度为某一合理值以确保其特定功能。在结构力学的位移法分析中，为确定结构的变形和应力，通常也要分析其各部分的刚度。 刚度是指零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力。零件的刚度（或称刚性）常用单位变形所需的力或力矩来表示，刚度的大小取决于零件的几何形状和材料种类（即材料的弹性模量）。刚度要求对于某些弹性变形量超过一定数值后，会影响机器工作质量的零件尤为重要，如机床的主轴、导轨、丝杠等。 * 戴宝石对人体有害还是有益 佩戴宝石饰品对人体有害还是有益, 新闻媒介曾经刊登了一些具有不同看法的文章。那么,究竟宝玉石对人体影响如何呢? 根据江苏地矿调研所最近研究认为，大多数天然宝玉石饰品对人体是有益无害的。我国明代大医学家李时珍在其《本草纲目》中就列有106种宝石可以入药,有不少宝石对人体健康和健美都有一定的功效。根据现代科学研究金刚石之所以能避邪恶毒气是因为金刚石能吸收太阳光中的紫外线,使金刚石变成紫外光储存器,对人体有消毒杀菌作用。水晶具有压电效应,佩戴水晶饰品,稍受到压力即可发出微弱电磁场,可以稳定情绪,增强人的应变能力。据说美国为了应付各种繁忙的场面,不少人上班时都带一块天然水晶。还有一些宝玉石经加工后具备特殊的光电效应(如天然猫眼宝石、星光宝石等)形成电磁场, 这种电磁场与人体发生谐振作用。以玉石按摩刺激相应穴位则对人体起到良性双向调节作用。此外,不少宝玉石含有人体所必需的微量元素，长期佩戴宝玉石可使一些有益微量元素浸润人体,起到了保健的疗效。可见,绝大部分天然宝石是对人体无害的。但有极少数的宝石，例如锆石含有微量的放射性元钍和铀,对人不利,其中有一种锆石放射性含量最少,称高型锆石,常用于宝石原料,也不会对人体有害。至于一些不法商人为了把颜色差的宝石通过辐射处理为颜色好的宝石，从而使宝石带有放射性,这不是宝石原来固有的属性。这种经过辐射处理过的宝石如果放射性超过国家规定的标准,对人体不利。 * 锆 gao 一种钢灰色、强延性、难熔、主要呈四价的金属元素,以化合物形式广泛存在于锆石和二氧化锆矿中 [zirconium]——元素符号Zr 钛 tai 一种具有极高熔点的银灰色轻金属元素,原子序数22,低温下通常硬而脆,加热后有展性,纯钛有延性,常温时有良好的耐腐蚀性能,主要以钛铁形式用于炼钢及制造其他用作结构材料的合金 [titanium]——元素符号 Ti * 碲 di 一种与硒和硫有关的半金属元素,它们的化学性质相似 [tellurium]——元素符号 Te 一种非金属元素，无定形的结晶体，对热和电传导不良。加入金属或合金中，可以改变性能。它的化合物有毒，可做杀菌剂。 * * ωτ 0 1.0 0.5 1 2 3 4 Uinm Uam 图6-3 电压幅值比与频率的关系 * 讨论： ω=0（即作用在压电元件上的力是静态力）时，Uinm/Uam=0（输入电压为零） 原因：由于放大器的输入阻抗不可能无穷大，传感器也不可能绝对绝缘，因此电荷会通过放大器的输入电阻和传感器本身的泄漏电阻泄漏掉。 因此从原理上决定了压电传感器不能测量静态物理量。 ωτ3（高频情况），Uinm/Uam≈1，实际接近理想 输入电压与作用力频率无关 τ一定，ω越高，高频响应越好 Uinm Uam ωτ 0 1.0 0.5 1 2 3 4 对低频测量情况：τ（时间常数）一定，ω↓偏差越大 所以要求τ要大，扩大低频响应范围 改善低频特性的措施： * 应当指出，不能靠增加测量回路的电容量来提高时间常数。 因为传感器