壓電式傳感器-1

1、1同學們好！同學們好！成都 西嶺 雪山第第6 6章章 壓電式傳感器壓電式傳感器 壓電式傳感器是一種有源的雙向機電壓電式傳感器是一種有源的雙向機電傳感器。它的工作原理是基于壓電材料傳感器。它的工作原理是基于壓電材料的壓電效應。石英晶體的壓電效應早在的壓電效應。石英晶體的壓電效應早在1680年即已發(fā)現(xiàn)，年即已發(fā)現(xiàn)，1948年制作出第一年制作出第一個石英傳感器個石英傳感器。3第第6 6章章 壓電式傳感器壓電式傳感器 6.1壓電效應壓電效應 6.2壓電材料壓電材料 6.3等效電路等效電路 6.4測量電路測量電路 6.5壓電式傳感器的應用舉例壓電式傳感器的應用舉例 6.6影響壓電式傳感器精度的因素分析影

2、響壓電式傳感器精度的因素分析4某些物質(zhì)沿某一方向受到外力作用時，會產(chǎn)生某些物質(zhì)沿某一方向受到外力作用時，會產(chǎn)生變形，同時其內(nèi)部產(chǎn)生極化現(xiàn)象，此時在這種變形，同時其內(nèi)部產(chǎn)生極化現(xiàn)象，此時在這種材料的兩個表面產(chǎn)生符號材料的兩個表面產(chǎn)生符號相反的電荷相反的電荷，當外力，當外力去掉后，它又重新恢復到不帶電的狀態(tài)，這種去掉后，它又重新恢復到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象被稱為現(xiàn)象被稱為。當作用力方向改變時，。當作用力方向改變時，電荷極性也隨之改變。這種機械能轉(zhuǎn)化為電能電荷極性也隨之改變。這種機械能轉(zhuǎn)化為電能的現(xiàn)象稱為的現(xiàn)象稱為“正壓電效應正壓電效應”或或“順壓電效應順壓電效應”。56反之，當在某些物質(zhì)的極化方向

3、上施加電反之，當在某些物質(zhì)的極化方向上施加電場，這些材料在某一方向上產(chǎn)生機械變形場，這些材料在某一方向上產(chǎn)生機械變形或機械壓力；當外加電場撤去時，這些變或機械壓力；當外加電場撤去時，這些變形或應力也隨之消失。這種電能轉(zhuǎn)化為機形或應力也隨之消失。這種電能轉(zhuǎn)化為機械能的現(xiàn)象稱為械能的現(xiàn)象稱為“逆壓電效應逆壓電效應”或或“電致電致伸縮效應伸縮效應”。7 常見的壓電材料可分為兩類，即壓電單常見的壓電材料可分為兩類，即壓電單晶體和多晶體壓電陶瓷。晶體和多晶體壓電陶瓷。 壓電單晶體有石英壓電單晶體有石英( (包括天然石英和人造包括天然石英和人造石英石英) )、水溶性壓電晶體、水溶性壓電晶體( (包括酒石酸

4、鉀鈉、包括酒石酸鉀鈉、酒石酸乙烯二銨、酒石酸二鉀、硫酸錘等酒石酸乙烯二銨、酒石酸二鉀、硫酸錘等) )；多晶體壓電陶瓷有鈦酸鋇壓電陶瓷、鋯鈦多晶體壓電陶瓷有鈦酸鋇壓電陶瓷、鋯鈦酸鉛系壓電陶瓷、鈮酸鹽系壓電陶瓷和鈮酸鉛系壓電陶瓷、鈮酸鹽系壓電陶瓷和鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等。鎂酸鉛壓電陶瓷等。8 如圖所示為天如圖所示為天然石英晶體，然石英晶體，其結(jié)構(gòu)形狀為其結(jié)構(gòu)形狀為一個六角形晶一個六角形晶柱，兩端為一柱，兩端為一對稱棱錐。對稱棱錐。9在晶體學中，可以把將其用三根互相垂直的在晶體學中，可以把將其用三根互相垂直的軸表示，其中，縱軸軸表示，其中，縱軸Z Z稱為光軸稱為光軸，它是晶體，它是晶體的對稱軸；通過六棱

5、線而垂直于光鈾的的對稱軸；通過六棱線而垂直于光鈾的X X鈾鈾稱為電軸稱為電軸，X X軸共有三個，該軸軸共有三個，該軸壓電效應最壓電效應最為顯著為顯著；與；與X-XX-X軸和軸和Z-ZZ-Z軸垂直的軸垂直的Y-YY-Y軸軸 ( (垂垂直于六棱柱體的棱面直于六棱柱體的棱面) )稱為稱為機械軸，機械軸， Y Y軸共有軸共有三個，在軸上加力產(chǎn)生三個，在軸上加力產(chǎn)生變形最大變形最大。 10如果從石英晶體中切下一個平行六面體并使如果從石英晶體中切下一個平行六面體并使其晶面分別平行于其晶面分別平行于Z-ZZ-Z、Y-YY-Y、X-XX-X軸線。晶軸線。晶片在正常情況下呈現(xiàn)電性。通常把沿電軸片在正常情況下呈現(xiàn)

6、電性。通常把沿電軸(X(X軸軸) )方向的作用力產(chǎn)生的壓電效應稱為方向的作用力產(chǎn)生的壓電效應稱為“縱向縱向壓電效應壓電效應”，把沿機械軸把沿機械軸(Y(Y軸軸) )方向的作用力方向的作用力產(chǎn)生的壓電效應稱為產(chǎn)生的壓電效應稱為“橫向壓電效應橫向壓電效應”，沿，沿光軸光軸(Z(Z軸軸) )方向的作用力不產(chǎn)生壓電效應。沿方向的作用力不產(chǎn)生壓電效應。沿相對兩棱加力時，則產(chǎn)生相對兩棱加力時，則產(chǎn)生切向效應切向效應。壓電式。壓電式傳感器主要是利用傳感器主要是利用縱向壓電效應縱向壓電效應。 1112石英晶體石英晶體具有壓電效應，是由其內(nèi)部分子具有壓電效應，是由其內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)決定的。結(jié)構(gòu)決定的。圖圖6-6-是

7、一個單元組體中構(gòu)是一個單元組體中構(gòu)成石英晶體的硅離子和氧離子，在垂直于成石英晶體的硅離子和氧離子，在垂直于z z軸的軸的xyxy平面上的投影，等效為一個正六平面上的投影，等效為一個正六邊形排列。邊形排列。 圖中圖中“”代表硅離子代表硅離子SiSi4+4+， “”代表氧離子代表氧離子O O2-2-。 13圖6-3 石英晶體壓電效應示意圖1415當石英晶體未受外力作用時，正、負離子正好分布在正六邊形的頂角上，形成三個互成120夾角的電偶極矩1、2、3。 如圖（a）所示。 因為= qL（q為電荷量，L為正負電荷之間的距離），此時正負電荷中心重合，電偶極矩的矢量和等于零，即 1+2+30所以晶體表面不

8、產(chǎn)生電荷，呈電中性。16當晶體受到沿x方向的壓力（x 0在y、z方向上的分量為: (1+2+3)y = 0 (1+2+3)z= 017當晶體受到沿x方向的拉力（x 0）作用時，其變化情況如圖（c）所示。電偶極矩1增大， 2、 3減小，此時它們在x、y、z三個方向上的分量為 (1 +2 +3) x0 (1+ 2+ 3)y =0 (1 +2 +3)z =0在x軸的正向出現(xiàn)負電荷，在y、z方向依然不出現(xiàn)電荷。18可見，當晶體受到沿x(電軸)方向的力x 作用時，它在x方向產(chǎn)生正壓電效應，而y、z方向則不產(chǎn)生壓電效應。晶體在y軸方向受力y作用下的情況與x 相似。當y 0時，晶體的形變與圖（b）相似；當y

9、 0時，則與圖（c）相似。由此可見，晶體在y（即機械軸）方向的力 y作用下，在x方向產(chǎn)生正壓電效應，在y、z方向同樣不產(chǎn)生壓電效應。 19晶體在z軸方向受力z的作用時，因為晶體沿x方向和沿y方向所產(chǎn)生的正應變完全相同，所以，正、負電荷中心保持重合，電偶極矩矢量和等于零。這就表明，在沿z(即光軸)方向的力z 作用下，晶體不產(chǎn)生壓電效應。206.1.2 壓電陶瓷的壓電效應壓電陶瓷的壓電效應 壓電陶瓷是一種多晶鐵電體。 材料內(nèi)部的晶粒有許多自發(fā)極化的電疇, 它有一定的極化方向, 從而存在電場。 在無外電場作用時, 電疇在晶體中雜亂分布, 它們的極化效應被相互抵消, 壓電陶瓷內(nèi)極化強度為零。因此原始的

10、壓電陶瓷呈中性, 不具有壓電性質(zhì)。 2122 在陶瓷施加外電場時, 電疇的極化方向發(fā)生轉(zhuǎn)動, 趨向于按外電場方向的排列, 從而使材料得到極化。外電場愈強, 就有更多的電疇更完全地轉(zhuǎn)向外電場方向。 當外電場強度大到使材料的極化達到飽和的程度, 即所有電疇極化方向都整齊地與外電場方向一致時, 外電場去掉后, 電疇的極化方向基本不變, 即剩余極化強度很大, 這時的材料才具有壓電特性。如圖6-5 所示。23圖6-5 壓電陶瓷的極化過程和壓電原理圖24 當極化后的鐵電體收到外力作用時，當極化后的鐵電體收到外力作用時，其剩余極化強度將隨之發(fā)生變化，從而其剩余極化強度將隨之發(fā)生變化，從而使一定表面分別帶有正

11、負電荷。壓電陶使一定表面分別帶有正負電荷。壓電陶瓷在極化方向上壓電效應最明顯，我們瓷在極化方向上壓電效應最明顯，我們把極化方向定義為把極化方向定義為Z Z軸，垂直于軸，垂直于Z Z軸的平軸的平面上任何直線都可作為面上任何直線都可作為X X或或Y Y軸，這是與軸，這是與石英晶體的不同之處，鐵電體的參數(shù)也石英晶體的不同之處，鐵電體的參數(shù)也會隨時間發(fā)生變化，即老化，會隨時間發(fā)生變化，即老化，鐵電體老鐵電體老化式壓電效應減弱化式壓電效應減弱。25陶瓷片內(nèi)的極化強度總是以電偶極矩的形式陶瓷片內(nèi)的極化強度總是以電偶極矩的形式表現(xiàn)出來，即在陶瓷的一端出現(xiàn)正束縛電荷，表現(xiàn)出來，即在陶瓷的一端出現(xiàn)正束縛電荷，另

12、一端出現(xiàn)負束縛電荷。由于束縛電荷的作另一端出現(xiàn)負束縛電荷。由于束縛電荷的作用，在陶瓷片的電極面上吸附了一層來自外用，在陶瓷片的電極面上吸附了一層來自外界的自由電荷。這界的自由電荷。這些自由電荷與陶瓷片內(nèi)些自由電荷與陶瓷片內(nèi)的束縛電荷符號相反而的束縛電荷符號相反而數(shù)量相等，它屏蔽和抵數(shù)量相等，它屏蔽和抵消了陶瓷片內(nèi)極化強度消了陶瓷片內(nèi)極化強度對外界的作用。對外界的作用。26如果在陶瓷片上加一個與極化方向平行的壓如果在陶瓷片上加一個與極化方向平行的壓力力F，陶瓷片將產(chǎn)生壓縮形變。片內(nèi)的正、，陶瓷片將產(chǎn)生壓縮形變。片內(nèi)的正、負束縛電荷之間的距離變小，極化強度也變負束縛電荷之間的距離變小，極化強度也變

13、小。釋放部分吸附在電極上的自由電荷，而小。釋放部分吸附在電極上的自由電荷，而出現(xiàn)放電現(xiàn)象。當壓力撤消后，陶瓷片恢復出現(xiàn)放電現(xiàn)象。當壓力撤消后，陶瓷片恢復原狀，極化強度也變大，原狀，極化強度也變大，因此電極上又吸附一部因此電極上又吸附一部分自由電荷而出現(xiàn)充電分自由電荷而出現(xiàn)充電現(xiàn)象?，F(xiàn)象。正壓電效應正壓電效應。 27若在片上加一個與極化方向相同的電場，電若在片上加一個與極化方向相同的電場，電場的作用使極化強度增大。陶瓷片內(nèi)的正、場的作用使極化強度增大。陶瓷片內(nèi)的正、負束縛電荷之間距離也增大，即陶瓷片沿極負束縛電荷之間距離也增大，即陶瓷片沿極化方向產(chǎn)生伸長形變。同理，如果外加電場化方向產(chǎn)生伸長形變

14、。同理，如果外加電場的方向與極化方向相反，則陶瓷片沿極化方的方向與極化方向相反，則陶瓷片沿極化方向產(chǎn)生縮短形變。這種向產(chǎn)生縮短形變。這種由于電效應而轉(zhuǎn)變?yōu)闄C由于電效應而轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械效應，或者由電能轉(zhuǎn)械效應，或者由電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的現(xiàn)象，就變?yōu)闄C械能的現(xiàn)象，就是壓電陶瓷的是壓電陶瓷的逆壓電效應逆壓電效應。28對于壓電陶瓷，通常取它的極化方向為z軸，垂直于z軸的平面上任何直線都可作為x或y軸，這是和石英晶體的不同之處。當壓電陶瓷在沿極化方向受力時，則在垂直于z軸的上、下兩表面上將會出現(xiàn)電荷，如圖（a）所示，其電荷量q與作用力z成正比，即(6-12) 式中： d33 壓電陶瓷的壓電系數(shù)； 作用力。 z

15、Fdq3329壓電陶瓷在受到沿y方向的作用力y或沿x方向的作用力x時，在垂直于z軸的上、下平面上分別出現(xiàn)正、負電荷，其電荷量q與作用力y、x也成正比，即xzxyzyAAFdAAFdq3132式中 A z極化面面積； Ax、A y受力面面積； d32、d31壓電陶瓷的橫向壓電系數(shù)30當作用力z、y或x反向時，電荷的極性也反向。壓電陶瓷在受到如圖（c）所示的作用力x、y、z共同作用時，在垂直于z軸的上、下平面上分別出現(xiàn)正、負電荷。31 壓電陶瓷的壓電系數(shù)比石英晶體的大壓電陶瓷的壓電系數(shù)比石英晶體的大得多，所以采用壓電陶瓷制作的壓電式傳得多，所以采用壓電陶瓷制作的壓電式傳感器的靈敏度較高。極化處理后

16、的壓電陶感器的靈敏度較高。極化處理后的壓電陶瓷材料的剩余極化強度和特性與溫度有關(guān)，瓷材料的剩余極化強度和特性與溫度有關(guān)，它的參數(shù)也隨時間變化，從而使其壓電特它的參數(shù)也隨時間變化，從而使其壓電特性減弱。性減弱。 32最 早 使 用 的 壓 電 陶 瓷 材 料 是 鈦 酸 鋇最 早 使 用 的 壓 電 陶 瓷 材 料 是 鈦 酸 鋇（BaTiOBaTiO3 3）。它是由碳酸鋇和二氧化鈦）。它是由碳酸鋇和二氧化鈦按按1111摩爾分子比例混合后燒結(jié)而成的。摩爾分子比例混合后燒結(jié)而成的。它的壓電系數(shù)約為石英的它的壓電系數(shù)約為石英的5050倍，倍， 但居里但居里點溫度只有點溫度只有115115，使用溫度不

17、超過，使用溫度不超過7070，溫度穩(wěn)定性和機械強度都不如石英。溫度穩(wěn)定性和機械強度都不如石英。 33壓電常數(shù)壓電常數(shù)d dij ij的物理意義的物理意義 在在“短路條件短路條件”下，單位應力所產(chǎn)生下，單位應力所產(chǎn)生的電荷密度。的電荷密度。 “短路條件短路條件”是指壓電元件的表面電是指壓電元件的表面電荷從一開始發(fā)生就被引開，因而在晶體荷從一開始發(fā)生就被引開，因而在晶體變形上不存在變形上不存在“二次效應二次效應”的理想條件。的理想條件。壓電常數(shù)壓電常數(shù)d d有時也稱為壓電應變常數(shù)。有時也稱為壓電應變常數(shù)。6.1.4 6.1.4 壓電方程與壓電常數(shù)壓電方程與壓電常數(shù)34（1 1）壓電常數(shù)）壓電常數(shù)g

18、 g：它表示在不計它表示在不計“二次效應二次效應”的條件下，的條件下，每單位每單位應力應力在晶體內(nèi)部產(chǎn)生的電勢梯度，因此有時也在晶體內(nèi)部產(chǎn)生的電勢梯度，因此有時也稱為壓電電壓常數(shù)，數(shù)值上等于壓電常數(shù)稱為壓電電壓常數(shù)，數(shù)值上等于壓電常數(shù)d d除以晶體除以晶體的絕對介電常數(shù)，即的絕對介電常數(shù)，即： 0rdg （2 2）壓電常數(shù)）壓電常數(shù)h h：它表示在不計它表示在不計“二次效應二次效應”條件下，條件下，每單位每單位機械應變機械應變在晶體內(nèi)部產(chǎn)生的電勢梯度。因而在晶體內(nèi)部產(chǎn)生的電勢梯度。因而h h常數(shù)應關(guān)系到壓電晶體材料的機械性能參數(shù)，數(shù)值上常數(shù)應關(guān)系到壓電晶體材料的機械性能參數(shù)，數(shù)值上等于壓電常數(shù)

19、等于壓電常數(shù)g g和晶體的楊氏模量和晶體的楊氏模量E E的乘積：的乘積：gEh 353. 機械耦合系數(shù)機械耦合系數(shù)K K： 它是一個無量綱的數(shù)。它表示晶體中存儲的電能對晶體所它是一個無量綱的數(shù)。它表示晶體中存儲的電能對晶體所吸收的機械能之比的平方根?；蛘叻催^來，表示晶體中存儲的吸收的機械能之比的平方根。或者反過來，表示晶體中存儲的機械能對晶體所吸收的電能之比的平方根，即：機械能對晶體所吸收的電能之比的平方根，即：輸入機械能由機械能轉(zhuǎn)變成的電能2K 機械耦合系數(shù)機械耦合系數(shù)K在數(shù)值上等于壓電常數(shù)在數(shù)值上等于壓電常數(shù)h和壓電常數(shù)和壓電常數(shù)d乘積的乘積的平方根。平方根。hdk 輸入的電能能由電能轉(zhuǎn)變

20、而來的機械2K或或36壓電材料應具備以下幾個主要特性：壓電材料應具備以下幾個主要特性：轉(zhuǎn)換性能。要求具有較大的壓電常數(shù)。轉(zhuǎn)換性能。要求具有較大的壓電常數(shù)。機械性能。機械強度高、剛度大。機械性能。機械強度高、剛度大。電性能。高電阻率和大介電常數(shù)。電性能。高電阻率和大介電常數(shù)。環(huán)境適應性。溫度和濕度穩(wěn)定性要好，要求環(huán)境適應性。溫度和濕度穩(wěn)定性要好，要求具有較高的居里點，獲得較寬的工作溫度范圍。具有較高的居里點，獲得較寬的工作溫度范圍。時間穩(wěn)定性。要求壓電性能不隨時間變化。時間穩(wěn)定性。要求壓電性能不隨時間變化。 37在在幾百攝氏度的溫度范圍內(nèi)，其介電常數(shù)和幾百攝氏度的溫度范圍內(nèi)，其介電常數(shù)和壓電系數(shù)

21、幾乎不隨溫度而變化。但是當溫度壓電系數(shù)幾乎不隨溫度而變化。但是當溫度升高到升高到573時，石英晶體將完全喪去壓電時，石英晶體將完全喪去壓電特性，這就是它的居里點。特性，這就是它的居里點。石英晶體的突出優(yōu)點是性能非常穩(wěn)定，它有石英晶體的突出優(yōu)點是性能非常穩(wěn)定，它有很大的機械強度和穩(wěn)定的機械性能。但石英很大的機械強度和穩(wěn)定的機械性能。但石英材料價格昂貴，且壓電系數(shù)比壓電陶瓷低得材料價格昂貴，且壓電系數(shù)比壓電陶瓷低得多。因此一般僅用于標準儀器或要求較高的多。因此一般僅用于標準儀器或要求較高的傳感器中。傳感器中。38石英晶體有天然和人工培養(yǎng)兩種類型。人工石英晶體有天然和人工培養(yǎng)兩種類型。人工培養(yǎng)的石英

22、晶體的物理和化學性質(zhì)幾乎與天培養(yǎng)的石英晶體的物理和化學性質(zhì)幾乎與天然石英晶體沒有區(qū)別，因此目前廣泛應用成然石英晶體沒有區(qū)別，因此目前廣泛應用成本較低的人造石英晶體。本較低的人造石英晶體。因為石英是一種各向異性晶體，因此，按不因為石英是一種各向異性晶體，因此，按不同方向切割的晶片，其物理性質(zhì)（如彈性、同方向切割的晶片，其物理性質(zhì)（如彈性、壓電效應、溫度特性等）相差很大。在設計壓電效應、溫度特性等）相差很大。在設計石英傳感器時，應根據(jù)不同使用要求正確地石英傳感器時，應根據(jù)不同使用要求正確地選擇石英片的切型。選擇石英片的切型。39壓電陶瓷主要有以下幾種：壓電陶瓷主要有以下幾種：1. 鈦酸鋇壓電陶瓷鈦

23、酸鋇壓電陶瓷鈦酸鋇（鈦酸鋇（BaTiO3）是由碳酸鋇（）是由碳酸鋇（BaCO3）和二氧化鈦（和二氧化鈦（TiO2）按）按1：1分子比例在高溫分子比例在高溫下合成的壓電陶瓷。下合成的壓電陶瓷。它具有很高的介電常數(shù)和較大的壓電系數(shù)它具有很高的介電常數(shù)和較大的壓電系數(shù)（約為石英晶體的（約為石英晶體的50倍）。不足之處是居里倍）。不足之處是居里點溫度低（點溫度低（120），溫度穩(wěn)定性和機械強），溫度穩(wěn)定性和機械強度不如石英晶體。度不如石英晶體。40鋯鈦酸鉛是由鋯鈦酸鉛是由PbTiO3和和PbZrO3組成的固溶組成的固溶體體Pb（Zr、Ti）O3。它與鈦酸鋇相比，壓。它與鈦酸鋇相比，壓電系數(shù)更大，居里點

24、溫度在電系數(shù)更大，居里點溫度在300以上，各以上，各項機電參數(shù)受溫度影響小，時間穩(wěn)定性好。項機電參數(shù)受溫度影響小，時間穩(wěn)定性好。此外，在鋯鈦酸中添加一種或兩種其它微量此外，在鋯鈦酸中添加一種或兩種其它微量元素（如鈮、銻、錫、錳、鎢等）還可以獲元素（如鈮、銻、錫、錳、鎢等）還可以獲得不同性能的得不同性能的PZT材料。因此鋯鈦酸鉛系壓材料。因此鋯鈦酸鉛系壓電陶瓷是目前壓電式傳感器中應用最廣泛的電陶瓷是目前壓電式傳感器中應用最廣泛的壓電材料。壓電材料。41壓電半導體材料有壓電半導體材料有ZnO、CdS 、ZnO 、CdTe等，這種力敏器件具有靈敏度高，響等，這種力敏器件具有靈敏度高，響應時間短等優(yōu)點

25、。此外用應時間短等優(yōu)點。此外用ZnO作為表面聲波作為表面聲波振蕩器的壓電材料，可檢測力和溫度等參數(shù)。振蕩器的壓電材料，可檢測力和溫度等參數(shù)。42某些合成高分子聚合物薄膜經(jīng)延展拉伸和電某些合成高分子聚合物薄膜經(jīng)延展拉伸和電場極化后，具有一定的壓電性能，這類薄膜場極化后，具有一定的壓電性能，這類薄膜稱為高分子壓電薄膜。目前出現(xiàn)的壓電薄膜稱為高分子壓電薄膜。目前出現(xiàn)的壓電薄膜有聚二氟乙烯有聚二氟乙烯PVF2、聚氟乙烯、聚氟乙烯PVF、聚氯、聚氯乙烯乙烯PVC、聚、聚甲基甲基-L谷氨酸脂谷氨酸脂PMG等。高等。高分子壓電材料是一種柔軟的壓電材料，不易分子壓電材料是一種柔軟的壓電材料，不易破碎，可以大量

26、生產(chǎn)和制成較大的面積。破碎，可以大量生產(chǎn)和制成較大的面積。43 6.6.16.6.1非線性非線性 6.6.26.6.2橫向靈敏度橫向靈敏度 6.6.36.6.3環(huán)境溫度的影響環(huán)境溫度的影響 6.6.46.6.4濕度的影響濕度的影響 6.6.56.6.5電纜噪聲電纜噪聲 6.6.66.6.6接地回路噪聲接地回路噪聲 6.6影響壓電式傳感器精度的因素分析影響壓電式傳感器精度的因素分析44 6.6.1非線性非線性 壓電傳感器的幅值線性度是指被測物理量壓電傳感器的幅值線性度是指被測物理量( (如力、壓力、加速度等如力、壓力、加速度等) )的增加，其靈敏度的的增加，其靈敏度的變化程度。變化程度。 壓電傳感器的幅值線性度變化規(guī)律一般是壓電傳感器的幅值線性度變化規(guī)律一般是隨載荷增大，靈敏度增大。圖隨載荷增大，靈敏度增大。圖6-176-17是一個壓電是一個壓電加速度傳感器的幅值線性度曲線。加速度傳感器的幅值線性度曲線。 壓電加速度傳感器的幅值線性度的確