发布时间 : 星期三 文章封压电传感器的应用更新完毕开始阅读6cbd3aec551810a6f52486bc
的基本原理就是利用压电材料的压电效应这个特性，即当有力作用在压电元件上时，传感器就有电荷(或电压)输出。
由于外力作用在压电材料上产生的电荷只有在无泄漏的情况下才能保存，故需要测量回路具有无限大的输入阻抗，这实际上是不可能的，因此压电式传感器不能用于静态测量。
如果压电材料在交变力的作用下，电荷可以不断补充，以供给测量回路一定的电流，故适用于动态测量。 考虑到单片压电元件产生的电荷量甚微，输出电量很少， 因此在实际使用中常采用两片(或两片以上)同型号的压电元件组合在一起。 因为压电材料产生的电荷是有极性的，所以压电元件的接法有两种两个压电片的负端粘接在一起，中间插入的金属电极成为压电片的负极，正电极在两边的电极上，从电路上看，这是并联接法， 适宜用在测量慢变信号并且以电荷作为输出量的场合；而串联接法输出电压大，本身电容小，适宜用于以电压作输出信号，并且测量电路输入阻抗很高的场合。 压电元件作为压电式传感器的核心，在受外力作用时，其受力和变形方式大致有厚度变形、长度变形、体积变形和厚度剪切变形等几种形式。最常用的是厚度变形的压缩式和剪切变形的剪切式两种。压电式传感器本身的阻抗很高，而输出能量较小，为了使压电元件能正常工作，它的测量电路需要接入一个高输入阻抗的前置放大器，主要有两个作用：一是放大压电元件的微弱电信号；二是把高阻抗输入变换为低阻抗输出。
根据压电式传感器的等效电路，它的输出信号可以是电压也可以是
电荷，因此，前置放大器有两种形式：一种是电压放大器，其输出电压与输入电压(压电元件的输出电压)成正比；另一种是电荷放大器，其输出电压与输入电荷成正比。
以上主要介绍了压电式传感器的检测原理、压电元件、测量电路和传感器的应用。 压电式传感器的工作原理是基于某些介质材料的压电效应，是一种典型的有源传感器，主要应用于压力、加速度和振动等参数的测量。压电效应是指某些电介质，沿一定方向施力而使它变形时，内部产生极化现象，同时 在它的两个表面上便产生符号相反的电符，当外力去掉后，又重新恢复到不带电状态；而 当在电介质极化方向施加电场，电介质会产生几何变形，称为逆压电效应。 常用的压电材料有压电晶体和压电陶瓷，压电晶体有：石英晶体、水溶性压电晶体和铌酸锂晶体；压电陶瓷有：钛酸钡压电陶瓷、锆钛酸铅系压电陶瓷 、铌酸盐系压电陶瓷和铌镁酸铅压电陶瓷。 压电式传感器主要是由压电元件和测量电路组成，由于压电元件可以等效成电压源与电容的串联，也可以等效成电荷源与电容并联，因此其测量电路有电压放大器和电荷放大器两种。为了提高测量的灵敏度，可将多个压电片进行串联或并联使用，测量电路应引入前置放大器，作用一是把高阻抗输出变换为低阻抗输出，二是放大传感器输出的微弱信号。
压电式传感器在工业参数检测中，也用于液位、流量、压力和振动等方面。 更多的传感器尽在环贸奥美以及现代豪方称重传感器销售基地！
力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。
在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D 转换和CPU ）显示或执行机构。