压电式传感器原理

压电式传感器原理：压电材料受力后表面产生电荷。电荷经电荷放大器和测量电路放大变换后，成为与外力成正比的电输出。

当压电传感器受到沿其敏感轴向的外力作用时，两个电极上产生极性相反的电荷，相当于一个电荷源（静电发生器）。因为压电晶体是绝缘体，当它的两极收集电荷时，它就相当于一个电容器。

其电容沿x轴施加产生纵向压电效应，沿y轴施加产生横向压电效应，沿相对的两个平面施加产生切向压电效应。压电传感器是用来测量力和电能转换成电能的非电物理量。它的优点是频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻等。

缺点是有些压电材料需要防潮措施，输出直流响应差。为了克服这一缺点，需要高输入阻抗电路或电荷放大器。

扩展资料：

压电式传感器的主要参数：

（1）压电常数是衡量材料压电效应强弱的参数，它直接影响压电输出的灵敏度。

（2）压电材料的弹性常数、 刚度决定了压电器件的固有频率和动态特性。

（3）对于一定形状和尺寸的压电元件，其固有电容与介电常数有关，固有电容影响压电传感器的频率下限。

（4）在压电效应中，机械耦合系数等于转换输出能量（如电能）与输入能量（如机械能）之比的平方根，是衡量机电能转换效率的重要参数。压电材料。

（5）压电材料的绝缘电阻将减少电荷泄漏，从而改善压电传感器的低频特性。

（6）压电材料开始失去压电性能的温度称为居里点温度。

参考资料来源：百度百科-压电传感器

参考资料来源：百度百科-压电式传感器

压电式传感器是基于压电效应的传感器。
原理是：某些物质，当沿着一定方向对其加力而使其变形时，在一定表面上将产生电荷，当外力去掉后，又重新回到不带电状态，这种现象称为 压电效应 。

压电效应可分为正压电效应和逆压电效应。正压电效应是指：当晶体受到某固定方向外力的作用时,内部就产生电极化现象,同时在某两个表面上产生符号相反的电荷；当外力撤去后，晶体又恢复到不带电的状态；当外力作用方向改变时，电荷的极性也随之改变；晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。压电式传感器大多是利用正压电效应制成的。逆压电效应是指对晶体施加交变电场引起晶体机械变形的现象，又称电致伸缩效应。用逆压电效应制造的变送器可用于电声和超声工程。压电敏感元件的受力变形有厚度变形型、长度变形型、体积变形型、厚度切变型、平面切变型 5种基本形式

：压电材料受力后表面产生电荷。电荷经电荷放大器和测量电路放大变换后，成为与外力成正比的电输出。当压电传感器受到沿其敏感轴向的外力作用时，两个电极上产生极性相反的电荷，相当于一个电荷源（静电发生器）。因为压电晶体是绝缘体，当它的两极收集电荷时，它就相当于一个电容器。其电容沿x轴施加产生纵向压电效应，沿y轴施加产生横向压电效应，沿相对的两个平面施加产生切向压电效应。压电传感器是用来测量力和电能转换成电能的非电物理量。它的优点是频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻等。缺点是有些压电材料需要防潮措施，输出直流响应差。为了克服这一缺点...

你可以简单的把压电传感器理解为一个电阻，在外力的作用下发生变形（截面面积，长度发生改变）导致阻值发生相应的变化，再通过连接电路把阻值的变化转为电参数（电流、电压等）的变化反映出来。

压电式传感器是一种典型的自发电式传感器，他是以某些晶体受力后在其表面产生电荷的压电效应为转换原理的传感器。
某些晶体，当沿着一定方向受到外力作用时，内部就产生极化现象，同时在某两个表面上便产生符号相反的电荷。当外力去掉后，又恢复到不带电的状态。当作用力方向改变时，电荷的极性也随之改变，晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。上述现象称之为正压电效应。压电式传感器大都是利用压电材料的正压电效应制成的。