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第8章压电式传感器及应用 ;引言;主要章节;8.1压电效应及压电材料;压电效应可逆性 ;2.压电效应原理 ; 石英晶体及切片 ;石英晶体的压电效应与其内部结构有关,产生极化现象的机理可说明。
石英晶体的化学式为SiO2,它的每个晶胞中有3个硅离子和6个氧离子,一个硅离子和两个氧离子交替排列(氧离子是成队出现的)。
沿光轴看去,可以等效地认为正六边形排列结构。; 石英晶体的压电效应机理 ;分析说明;结论;8.1.2 压电材料 ;2.常用压电材料 ;石英晶体;天然形成的石英晶体外形(续) ;石英晶体切片及???装;石英晶体振荡器(晶振);压电陶瓷外形;高分子压电薄膜及拉制 ;高分子压电材料制作的压电薄膜和电缆;可用于波形分析及报警的高分子压电踏脚板;压电式脚踏报警器;8.2压电式传感器测量电路;压电元件的等效电路 ;压电元件实际的等效电路图 ;8.2.2 压电式传感器测量电路 ;输出信号;1.电荷放大器 ;结论;2.电压放大器(阻抗变换器) ;8.3压电式传感器的应用;压电元件的串联和并联接法 ;压电晶片并联可以增大输出电荷,提高灵敏度。具体使用时,两片晶片上必须有一定的预紧力,以保证压电元件在工作时始终受到压力,同时可以消除两压电晶片之间因接触不良而引起的非线性误差,保证输出与输入作用力之间的线性关系。但是这个预紧力不能太大,否则将影响其灵敏度。 ;压电片的并联连接电路图 ;8.3.2 压电传感器的应用 ;1.压电式力传感器 ;YDS-78型压电式单向动态力传感器 ;2.压电式加速度传感器 ;压电式加速度传感器 ;3.声振动报警器;;玻璃打碎报警装置
将高分子压电测振薄膜粘贴在玻璃上,可以感受到玻璃破碎时会发出的振动,并将电压信号传送给集中报警系统。
; 将长的压电电缆埋在泥土的浅表层,可起分布式地下麦克风或听音器的作用,可在几十米范围内探测人的步行, 对轮式或履带式车辆也可以通过信号处理系统分辨出来。右图为测量系统的输出波形。;交通监测 ;压电式动态力传感器在体育动态测量中的应用;本章小结;;休息一下!!
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