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1、此过程表现为电能转化为机械能。由此可见，压电效应属于可逆效应。 具有压电效应的电介质物质称为压电材料，大多数晶体都有，但很微弱。2. 压电材料 常见的压电材料可以分为压电晶体和压电陶瓷两大类，前者是单晶体，后者是多晶体。 选用合适的压电材料是设计高性能传感器的关键。图2 压电陶瓷的极化过程和压电原理图图3 压电元件的串联和并联接法(1)串联： Q = QU = NUC =C/N 串联接法输出电压高，本身电容小，适用于以电压为输出量及测量电路输入阻抗很高的场合；(2)并联： Q = NQU = UC =NC 并联接法输出电荷大，本身电容大，因此时间常数也大，适用于测量缓变信号，并以电荷量作为输出
2、的场合。预应力2. 压电式传感器的等效电路图4 压电传感器的等效电路Q=CaUU=Q/Ca图5 压电传感器的实际等效电路 工作时，压电元件与二次仪表配合使用，必定与测量电路相连接，这就要考虑连接电缆电容Cc、放大器的输入电阻Ri和输入电容Ci。如图5所示为压电传感器测试系统完整的等效电路。图6 电压放大器电路原理及其等效电路图 mimacidFUCCC=+3. 压电式传感器的测量电路a. w/w03时，可以认为Uim与w无关，即压电传感器有很好的高频响应特性，不能用于静态力测量。分析：b. Uim与电缆电容CC相关，当电缆长度改变时，CC也将改变。同时， Uim也随之改变。压电传感器与前置放大
3、器间连接电缆不能随意更换，否则将引入误差。图7 电荷放大器等效电路 oacif+(1)AqUC +CC + A C=-fCqU0 电荷放大器的输出电压Uo与电缆电容Cc无关，且与q成正比，与Cf有关。对Cf的精度、温度和时间段定性要求高，价高、复杂，调整困难。（2）电荷放大器通常A=104106，因此若满足(1+A)CfCa+Cc+Ci时，则 图9 冲床压力检测图8 单向压电石英力传感器的结构图10 压电式刀具切削力测量示意图 1压电式压力传感器 图11 压电式加速度传感器结构图 图12 表面粗糙度测量 3用压电式传感器测表面粗糙程度图14 压电式玻璃破碎报警器电路框图 图13 BS-D2压电式玻璃破碎传感器 图15 压电式煤气灶点火装置 20 结束语结束语