苏州大学传感器技术2.pdf

第6章 压电式传感器 6.1 压电效应 6.1 压电效应 某些物质沿某一方向受到外力作用时，会产生变形，同时 其内部产生极化现象，此时在这种材料的两个表面产生符号相 反的电荷，当外力去掉后，它又重新恢复到不带电的状态，这 种现象被称为压电效应。当作用力方向改变时，电荷极性也随 之改变。这种机械能转化为电能的现象称为“正压电效应”或 “顺压电效应”。 反之，当在某些物质的极化方向上施加电场，这些材 料在某一方向上产生机械变形或机械压力；当外加电 场撤去时，这些变形或应力也随之消失。这种电能转 化为机械能的现象称为 “逆压电效应”或 “电致伸缩 效应”。 逆压电效应 逆压电效应 机械能 电能 机械能 电能 正压电效应 正压电效应 图6-2 压电效应的可逆性 图6-2 压电效应的可逆性 常见的压电材料可分为两类，即压电晶体和压电陶 瓷。 3. 作用力与电荷的关系 3. 作用力与电荷的关系 z z O 若从晶体上沿y方向切下一 O 沿y方向 y y 块如图6-6 （a）所示的晶片， x x （a ） 当沿电轴x 方向施加应 σ （a ） σ x 时，晶片将产生厚度变形， z z a a 并发生极化现象。在晶体线 x x 性弹性范围内，极化强度P y P11