壓電式傳感器及應(yīng)用

1、2022-1-121第第8 8章壓電式傳感器及應(yīng)用章壓電式傳感器及應(yīng)用 2引言v壓電式傳感器的工作原理是基于某些介質(zhì)材料的壓電式傳感器的工作原理是基于某些介質(zhì)材料的壓電效應(yīng)，是典型的有源傳感器。當(dāng)材料受力作壓電效應(yīng)，是典型的有源傳感器。當(dāng)材料受力作用而變形時(shí)，其表面會(huì)有電荷產(chǎn)生，從而實(shí)現(xiàn)非用而變形時(shí)，其表面會(huì)有電荷產(chǎn)生，從而實(shí)現(xiàn)非電量測(cè)量。壓電式傳感器具有體積小，重量輕，電量測(cè)量。壓電式傳感器具有體積小，重量輕，工作頻帶寬等特點(diǎn)，因此在各種動(dòng)態(tài)力、機(jī)械沖工作頻帶寬等特點(diǎn)，因此在各種動(dòng)態(tài)力、機(jī)械沖擊與振動(dòng)的測(cè)量，以及聲學(xué)、醫(yī)學(xué)、力學(xué)、宇航擊與振動(dòng)的測(cè)量，以及聲學(xué)、醫(yī)學(xué)、力學(xué)、宇航等方面都得到了非

2、常廣泛的應(yīng)用。等方面都得到了非常廣泛的應(yīng)用。3主要章節(jié)v8.1壓電效應(yīng)及壓電材料壓電效應(yīng)及壓電材料 v8.2壓電式傳感器測(cè)量電路壓電式傳感器測(cè)量電路 v8.3壓電式傳感器的應(yīng)用壓電式傳感器的應(yīng)用 48.1壓電效應(yīng)及壓電材料v 1壓電效應(yīng)的概念壓電效應(yīng)的概念 v 某些電介質(zhì)，當(dāng)沿著一定方向?qū)ζ涫┝Χ顾冃螘r(shí)，其某些電介質(zhì)，當(dāng)沿著一定方向?qū)ζ涫┝Χ顾冃螘r(shí)，其內(nèi)部就產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在它的兩個(gè)表面上便產(chǎn)生符號(hào)內(nèi)部就產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在它的兩個(gè)表面上便產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷，當(dāng)外力去掉后，其又重新恢復(fù)到不帶電狀態(tài)，相反的電荷，當(dāng)外力去掉后，其又重新恢復(fù)到不帶電狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱壓電效應(yīng)。相反，當(dāng)在電介

3、質(zhì)極化方向施加電這種現(xiàn)象稱壓電效應(yīng)。相反，當(dāng)在電介質(zhì)極化方向施加電場(chǎng)，這些電介質(zhì)也會(huì)產(chǎn)生變形，這種現(xiàn)象稱為場(chǎng)，這些電介質(zhì)也會(huì)產(chǎn)生變形，這種現(xiàn)象稱為“逆壓電效逆壓電效應(yīng)應(yīng)”（電致伸縮效應(yīng)）。（電致伸縮效應(yīng)）。 8.1.1 壓電效應(yīng)壓電效應(yīng)5壓電效應(yīng)可逆性 62.壓電效應(yīng)原理 v 具有壓電效應(yīng)的物質(zhì)很多，如石英晶體、壓電陶瓷、高分具有壓電效應(yīng)的物質(zhì)很多，如石英晶體、壓電陶瓷、高分子壓電材料等子壓電材料等 v 石英晶體是一種應(yīng)用廣泛的壓電晶體。它是二氧化硅單晶石英晶體是一種應(yīng)用廣泛的壓電晶體。它是二氧化硅單晶體，屬于六角晶系。它為規(guī)則的六角棱柱體。石英晶體有體，屬于六角晶系。它為規(guī)則的六角棱柱體。石

4、英晶體有3個(gè)晶軸：個(gè)晶軸：x軸、軸、y軸和軸和z軸。軸。v z軸又稱光軸，它與晶體的縱軸線方向一致：軸又稱光軸，它與晶體的縱軸線方向一致：x軸又稱電軸又稱電軸，它通過(guò)六面體相對(duì)的兩個(gè)棱線并垂直于光軸：軸，它通過(guò)六面體相對(duì)的兩個(gè)棱線并垂直于光軸：y軸又軸又稱為機(jī)械軸，它垂直于兩個(gè)相對(duì)的晶柱棱面。稱為機(jī)械軸，它垂直于兩個(gè)相對(duì)的晶柱棱面。7 石英晶體及切片 8v石英晶體的壓電效應(yīng)與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)，產(chǎn)生極石英晶體的壓電效應(yīng)與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)，產(chǎn)生極化現(xiàn)象的機(jī)理可說(shuō)明?；F(xiàn)象的機(jī)理可說(shuō)明。v石英晶體的化學(xué)式為石英晶體的化學(xué)式為SiO2，它的每個(gè)晶胞中有，它的每個(gè)晶胞中有3個(gè)硅離子和個(gè)硅離子和6個(gè)氧離子，一

5、個(gè)硅離子和兩個(gè)氧離個(gè)氧離子，一個(gè)硅離子和兩個(gè)氧離子交替排列（氧離子是成隊(duì)出現(xiàn)的）。子交替排列（氧離子是成隊(duì)出現(xiàn)的）。v沿光軸看去，可以等效地認(rèn)為正六邊形排列結(jié)構(gòu)。沿光軸看去，可以等效地認(rèn)為正六邊形排列結(jié)構(gòu)。9 石英晶體的壓電效應(yīng)機(jī)理 1正電荷等效中心 2負(fù)電荷等效中心10分析說(shuō)明v（1）在無(wú)外力作用時(shí)）在無(wú)外力作用時(shí) v（2）當(dāng)晶體沿電軸（）當(dāng)晶體沿電軸（x軸）方向受到壓力時(shí)，晶軸）方向受到壓力時(shí)，晶格產(chǎn)生變形格產(chǎn)生變形 v（3）同樣，當(dāng)晶體的機(jī)械軸（）同樣，當(dāng)晶體的機(jī)械軸（y軸）方向受到壓軸）方向受到壓力時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生晶格變形力時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生晶格變形 v（4）當(dāng)晶體的光軸（）當(dāng)晶體的光軸（z軸）

6、方向受到受力時(shí)，由軸）方向受到受力時(shí)，由于晶格的變形不會(huì)引起正負(fù)電荷中心的分離，所于晶格的變形不會(huì)引起正負(fù)電荷中心的分離，所以不會(huì)產(chǎn)生壓電效應(yīng)。以不會(huì)產(chǎn)生壓電效應(yīng)。11結(jié)論v沿機(jī)械軸方向的力作用在晶體上時(shí)，產(chǎn)生的電荷沿機(jī)械軸方向的力作用在晶體上時(shí)，產(chǎn)生的電荷與晶體切面的幾何尺寸有關(guān)，式中的負(fù)號(hào)說(shuō)明沿與晶體切面的幾何尺寸有關(guān)，式中的負(fù)號(hào)說(shuō)明沿機(jī)械軸的壓力引起的電荷極性與沿電軸的壓力引機(jī)械軸的壓力引起的電荷極性與沿電軸的壓力引起的電荷極性恰好相反。起的電荷極性恰好相反。 128.1.2 壓電材料 v（1）壓電常數(shù)）壓電常數(shù)v（2）彈性常數(shù)）彈性常數(shù)v（3）介電常數(shù)）介電常數(shù)v（4）機(jī)械耦合系數(shù)）機(jī)

7、械耦合系數(shù)v（5）絕緣電阻）絕緣電阻v（6）居里點(diǎn)）居里點(diǎn)1壓電材料的主要特性參數(shù)壓電材料的主要特性參數(shù)132.常用壓電材料 v石英晶體、鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛等材料是性能優(yōu)良石英晶體、鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛等材料是性能優(yōu)良的壓電材料。的壓電材料。v應(yīng)用于壓電式傳感器中的壓電元件材料一般有應(yīng)用于壓電式傳感器中的壓電元件材料一般有3類：壓電晶體、經(jīng)過(guò)極化處理的壓電陶瓷、高分類：壓電晶體、經(jīng)過(guò)極化處理的壓電陶瓷、高分子壓電材料。子壓電材料。14石英晶體石英晶體天然形成的石英晶體外形天然形成的石英晶體外形15天然形成的石英晶體外形（續(xù)）天然形成的石英晶體外形（續(xù)） 16石英晶體切片及封裝石英晶體切片及封裝石英晶

8、體薄片雙面鍍銀并封裝雙面鍍銀并封裝17石英晶體振蕩器（晶振）石英晶體振蕩器（晶振） 石英晶體在振蕩電路中工作時(shí)，壓電效應(yīng)與逆壓電效應(yīng)交替作用，從而產(chǎn)生穩(wěn)定的振蕩輸出頻率。晶振晶振18壓電陶瓷外形壓電陶瓷外形 19高分子壓電薄膜及拉制高分子壓電薄膜及拉制 20高分子壓電材料制作的壓電薄膜和電高分子壓電材料制作的壓電薄膜和電纜纜 21可用于波形分析及報(bào)警的高分子壓電踏腳可用于波形分析及報(bào)警的高分子壓電踏腳板板 22壓電式腳踏報(bào)警器壓電式腳踏報(bào)警器 238.2壓電式傳感器測(cè)量電路v將壓電晶片產(chǎn)生電荷的兩個(gè)晶面封裝上金屬電極將壓電晶片產(chǎn)生電荷的兩個(gè)晶面封裝上金屬電極后，就構(gòu)成了壓電元件。當(dāng)壓電元件受力

9、時(shí)，就后，就構(gòu)成了壓電元件。當(dāng)壓電元件受力時(shí)，就會(huì)在兩個(gè)電極上產(chǎn)生電荷，因此，壓電元件相當(dāng)會(huì)在兩個(gè)電極上產(chǎn)生電荷，因此，壓電元件相當(dāng)于一個(gè)電荷源；兩個(gè)電極之間是絕緣的壓電介質(zhì)，于一個(gè)電荷源；兩個(gè)電極之間是絕緣的壓電介質(zhì)，因此它又相當(dāng)于一個(gè)以壓電材料為介質(zhì)的電容器，因此它又相當(dāng)于一個(gè)以壓電材料為介質(zhì)的電容器，其電容值為其電容值為vCa = R0A/ 8.2.1 壓電式傳感器的等效電路壓電式傳感器的等效電路 24壓電元件的等效電路 v壓電元件等效為一個(gè)與電容相并聯(lián)的電荷源，也壓電元件等效為一個(gè)與電容相并聯(lián)的電荷源，也可以等效為一個(gè)與電容相串聯(lián)的電壓源，可以等效為一個(gè)與電容相串聯(lián)的電壓源，25壓電元

10、件實(shí)際的等效電路圖 v壓電式傳感器不能用于靜態(tài)測(cè)量。壓電元件只有壓電式傳感器不能用于靜態(tài)測(cè)量。壓電元件只有在交變力的作用下，電荷才能源源不斷地產(chǎn)生，在交變力的作用下，電荷才能源源不斷地產(chǎn)生，可以供給測(cè)量回路以一定的電流，故只適用于動(dòng)可以供給測(cè)量回路以一定的電流，故只適用于動(dòng)態(tài)測(cè)量。態(tài)測(cè)量。 268.2.2 壓電式傳感器測(cè)量電路 v壓電式傳感器的內(nèi)阻很高，要求與高輸入阻抗的壓電式傳感器的內(nèi)阻很高，要求與高輸入阻抗的前置放大電路配合，與一般的放大、檢波、顯示、前置放大電路配合，與一般的放大、檢波、顯示、記錄電路連接，防止電荷的迅速泄漏而使測(cè)量誤記錄電路連接，防止電荷的迅速泄漏而使測(cè)量誤差減少。差減

11、少。v壓電式傳感器的前置放大器的作用有兩個(gè)：一是壓電式傳感器的前置放大器的作用有兩個(gè)：一是把傳感器的高阻抗輸出變?yōu)榈妥杩馆敵觯欢前寻褌鞲衅鞯母咦杩馆敵鲎優(yōu)榈妥杩馆敵?；二是把傳感器的微弱信?hào)進(jìn)行放大。傳感器的微弱信號(hào)進(jìn)行放大。27輸出信號(hào)v根據(jù)壓電式傳感器的工作原理及等效電路，它的根據(jù)壓電式傳感器的工作原理及等效電路，它的輸出可以是電荷信號(hào)，也可以是電壓信號(hào)，因此輸出可以是電荷信號(hào)，也可以是電壓信號(hào)，因此與之配套的前置放大器也有電荷放大器和電壓放與之配套的前置放大器也有電荷放大器和電壓放大器兩種形式。大器兩種形式。v由于電壓前置放大器的輸出電壓與電纜電容有關(guān)，由于電壓前置放大器的輸出電壓與電纜

12、電容有關(guān)，故目前多采用電荷放大器。故目前多采用電荷放大器。281.電荷放大器 v并聯(lián)輸出型壓電元件可以等效為電荷源。電荷放并聯(lián)輸出型壓電元件可以等效為電荷源。電荷放大器實(shí)際上是一個(gè)具有反饋電容大器實(shí)際上是一個(gè)具有反饋電容Cf的高增益運(yùn)算的高增益運(yùn)算放大器電路放大器電路 電荷放大器原理圖 29結(jié)論v電荷放大器的輸出電壓僅與輸入電荷和反饋電容電荷放大器的輸出電壓僅與輸入電荷和反饋電容有關(guān)，電纜電容等其他因素的影響可以忽略不計(jì)。有關(guān)，電纜電容等其他因素的影響可以忽略不計(jì)。 302.電壓放大器（阻抗變換器） v串聯(lián)輸出型壓電元件可以等效為電壓源，但由于串聯(lián)輸出型壓電元件可以等效為電壓源，但由于壓電效應(yīng)

13、引起的電容量很小，因而其電壓源等效壓電效應(yīng)引起的電容量很小，因而其電壓源等效內(nèi)阻很大，在接成電壓輸出型測(cè)量電路時(shí)，要求內(nèi)阻很大，在接成電壓輸出型測(cè)量電路時(shí)，要求前置放大器不僅有足夠的放大倍數(shù)，而且應(yīng)具有前置放大器不僅有足夠的放大倍數(shù)，而且應(yīng)具有很高的輸入阻抗很高的輸入阻抗 318.3壓電式傳感器的應(yīng)用v 在壓電式傳感器中，為了提高靈敏度，往往采用多片壓電在壓電式傳感器中，為了提高靈敏度，往往采用多片壓電晶片粘結(jié)在一起。其中最常用的是兩片結(jié)構(gòu)。由于壓電元晶片粘結(jié)在一起。其中最常用的是兩片結(jié)構(gòu)。由于壓電元件上的電荷是有極性的，因此接法有串聯(lián)和并聯(lián)兩種件上的電荷是有極性的，因此接法有串聯(lián)和并聯(lián)兩種

14、v 串聯(lián)接法輸出電壓高，本身電容小，適用于以電壓為輸出串聯(lián)接法輸出電壓高，本身電容小，適用于以電壓為輸出量及測(cè)量電路輸入阻抗很高的場(chǎng)合；并聯(lián)接法輸出電荷大，量及測(cè)量電路輸入阻抗很高的場(chǎng)合；并聯(lián)接法輸出電荷大，本身電容大，因此時(shí)間常數(shù)也大，適用于測(cè)量緩變信號(hào)，本身電容大，因此時(shí)間常數(shù)也大，適用于測(cè)量緩變信號(hào)，并以電荷量作為輸出的場(chǎng)合。并以電荷量作為輸出的場(chǎng)合。 8.3.1 壓電傳感器的基本結(jié)構(gòu)壓電傳感器的基本結(jié)構(gòu)32壓電元件的串聯(lián)和并聯(lián)接法 33v壓電晶片并聯(lián)可以增大輸出電荷，提高靈敏度。壓電晶片并聯(lián)可以增大輸出電荷，提高靈敏度。具體使用時(shí)，兩片晶片上必須有一定的預(yù)緊力，具體使用時(shí)，兩片晶片上必

15、須有一定的預(yù)緊力，以保證壓電元件在工作時(shí)始終受到壓力，同時(shí)可以保證壓電元件在工作時(shí)始終受到壓力，同時(shí)可以消除兩壓電晶片之間因接觸不良而引起的非線以消除兩壓電晶片之間因接觸不良而引起的非線性誤差，保證輸出與輸入作用力之間的線性關(guān)系。性誤差，保證輸出與輸入作用力之間的線性關(guān)系。但是這個(gè)預(yù)緊力不能太大，否則將影響其靈敏度。但是這個(gè)預(yù)緊力不能太大，否則將影響其靈敏度。 34壓電片的并聯(lián)連接電路圖 358.3.2 壓電傳感器的應(yīng)用 v壓電式傳感器主要用于動(dòng)態(tài)作用力、壓力、加速壓電式傳感器主要用于動(dòng)態(tài)作用力、壓力、加速度的測(cè)量。度的測(cè)量。361.壓電式力傳感器 v壓電式力傳感器是以壓電元件為轉(zhuǎn)換元件，輸出

16、壓電式力傳感器是以壓電元件為轉(zhuǎn)換元件，輸出電荷與作用力成正比的力電荷與作用力成正比的力電轉(zhuǎn)換裝置。常用的電轉(zhuǎn)換裝置。常用的形式為荷重墊圈式，它由基座、蓋板、石英晶片、形式為荷重墊圈式，它由基座、蓋板、石英晶片、電極以及引出插座等組成電極以及引出插座等組成 37YDS-78型壓電式單向動(dòng)態(tài)力傳感器 v變化頻率不太高的動(dòng)態(tài)力的測(cè)量。測(cè)力范圍達(dá)幾變化頻率不太高的動(dòng)態(tài)力的測(cè)量。測(cè)力范圍達(dá)幾十十kN以上，非線性誤差小于以上，非線性誤差小于1%，固有頻率可達(dá)，固有頻率可達(dá)數(shù)十千赫。數(shù)十千赫。 382.壓電式加速度傳感器 v由壓電元件、質(zhì)量塊、預(yù)壓彈簧、基座及外殼等由壓電元件、質(zhì)量塊、預(yù)壓彈簧、基座及外殼等

17、組成。整個(gè)部件裝在外殼內(nèi)，并用螺栓加以固定組成。整個(gè)部件裝在外殼內(nèi)，并用螺栓加以固定 39壓電式加速度傳感器 慣性力是加速度的函數(shù)，慣性力慣性力是加速度的函數(shù)，慣性力F作用于壓電元件上，因而作用于壓電元件上，因而產(chǎn)生電荷產(chǎn)生電荷Q，當(dāng)傳感器選定后，傳感器輸出電荷與加速度，當(dāng)傳感器選定后，傳感器輸出電荷與加速度a成正比成正比 403聲振動(dòng)報(bào)警器聲振動(dòng)報(bào)警器41v當(dāng)當(dāng)HTD未接收到聲振動(dòng)信號(hào)時(shí)，電路處于守候狀未接收到聲振動(dòng)信號(hào)時(shí)，電路處于守候狀態(tài)，場(chǎng)效應(yīng)管態(tài)，場(chǎng)效應(yīng)管VT1截止。此時(shí)截止。此時(shí)C3經(jīng)經(jīng)R4充電為高充電為高電平，故電平，故IC1的的腳輸出低電平，腳輸出低電平，IC2報(bào)警音樂(lè)報(bào)警音樂(lè)電

18、路不會(huì)工作；當(dāng)電路不會(huì)工作；當(dāng)HTD接收到聲振動(dòng)信號(hào)后，將接收到聲振動(dòng)信號(hào)后，將轉(zhuǎn)換的電信號(hào)加到轉(zhuǎn)換的電信號(hào)加到VT1柵極，經(jīng)放大后加到柵極，經(jīng)放大后加到IC1的的腳（經(jīng)電容器腳（經(jīng)電容器C1），使），使IC1的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，腳輸出高電平加到腳輸出高電平加到IC2上，上，IC2被觸發(fā)從而驅(qū)動(dòng)被觸發(fā)從而驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出音樂(lè)聲。經(jīng)過(guò)揚(yáng)聲器發(fā)出音樂(lè)聲。經(jīng)過(guò)2min左右，由于電容左右，由于電容C3的充電使的充電使IC1的的腳為高電平，電路翻轉(zhuǎn)，腳為高電平，電路翻轉(zhuǎn)，腳輸出低電平，腳輸出低電平，IC2報(bào)警電路隨之停止報(bào)警。但報(bào)警電路隨之停止報(bào)警。但若若HTD有連續(xù)不斷的觸發(fā)信號(hào)，則報(bào)警聲會(huì)連續(xù)有連

19、續(xù)不斷的觸發(fā)信號(hào)，則報(bào)警聲會(huì)連續(xù)不斷，直到不斷，直到HTD無(wú)振動(dòng)信號(hào)無(wú)振動(dòng)信號(hào)2min后，報(bào)警聲才后，報(bào)警聲才會(huì)停止。會(huì)停止。42玻璃打碎報(bào)警裝置玻璃打碎報(bào)警裝置 將高分子壓電測(cè)將高分子壓電測(cè)振薄膜粘貼在玻璃上，振薄膜粘貼在玻璃上，可以感受到玻璃破碎可以感受到玻璃破碎時(shí)會(huì)發(fā)出的振動(dòng)，并時(shí)會(huì)發(fā)出的振動(dòng)，并將電壓信號(hào)傳送給集將電壓信號(hào)傳送給集中報(bào)警系統(tǒng)。中報(bào)警系統(tǒng)。 粘貼粘貼位置位置43 將長(zhǎng)的壓電電纜埋在泥土的淺表層，可起分布式地下麥克風(fēng)或聽(tīng)音器的作用，可在幾十米范圍內(nèi)探測(cè)人的步行, 對(duì)輪式或履帶式車輛也可以通過(guò)信號(hào)處理系統(tǒng)分辨出來(lái)。右圖為測(cè)量系統(tǒng)的輸出波形。44交通監(jiān)測(cè)交通監(jiān)測(cè) 將高分子壓電電

20、纜埋在公路上，可以獲取車型分類信息（包括軸數(shù)、軸距、輪距、單雙輪胎）、車速監(jiān)測(cè)、收費(fèi)站地磅、闖紅燈拍照、停車區(qū)域監(jiān)控、交通數(shù)據(jù)信息采集（道路監(jiān)控）及機(jī)場(chǎng)滑行道等。45壓電式動(dòng)態(tài)力傳感器在體育動(dòng)態(tài)測(cè)量中的應(yīng)用壓電式動(dòng)態(tài)力傳感器在體育動(dòng)態(tài)測(cè)量中的應(yīng)用壓電式步態(tài)壓電式步態(tài)分析跑臺(tái)分析跑臺(tái)壓電式縱跳壓電式縱跳 訓(xùn)練分析裝置訓(xùn)練分析裝置壓電傳感器測(cè)量壓電傳感器測(cè)量雙腿跳的動(dòng)態(tài)力雙腿跳的動(dòng)態(tài)力46本章小結(jié)v某些電介質(zhì)，當(dāng)沿著一定方向?qū)λ┘訅毫r(shí)，某些電介質(zhì)，當(dāng)沿著一定方向?qū)λ┘訅毫r(shí)，內(nèi)部就產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在它的兩個(gè)表面上產(chǎn)內(nèi)部就產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在它的兩個(gè)表面上產(chǎn)生相反的電荷；當(dāng)外力去掉后，電介質(zhì)

21、又重新恢生相反的電荷；當(dāng)外力去掉后，電介質(zhì)又重新恢復(fù)為不帶電狀態(tài)；當(dāng)作用力方向改變時(shí)，電荷的復(fù)為不帶電狀態(tài)；當(dāng)作用力方向改變時(shí)，電荷的極性也隨著改變；晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外極性也隨著改變；晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小成正比，這種現(xiàn)象被稱為壓電效應(yīng)。相力的大小成正比，這種現(xiàn)象被稱為壓電效應(yīng)。相反，當(dāng)在電介質(zhì)極化方向施加電場(chǎng)反，當(dāng)在電介質(zhì)極化方向施加電場(chǎng), 這些電介質(zhì)這些電介質(zhì)也會(huì)產(chǎn)生變形，這種現(xiàn)象稱為也會(huì)產(chǎn)生變形，這種現(xiàn)象稱為“逆壓電效應(yīng)逆壓電效應(yīng)”（電致伸縮效應(yīng)）。（電致伸縮效應(yīng)）。v在自然界中大多數(shù)晶體具有壓電效應(yīng)在自然界中大多數(shù)晶體具有壓電效應(yīng), 但壓電效但壓電效應(yīng)十分微弱。應(yīng)用于壓電式傳感器中的壓電元件應(yīng)十分微弱。應(yīng)用于壓電式傳感器中的壓電元件材料一般有三類：石英晶體、經(jīng)過(guò)極化處理的壓材料一般有三類：石英晶體、經(jīng)過(guò)極化處理的壓電陶瓷、高分子壓電材