一節(jié)壓電效應(yīng)及壓電材料

1、第6章 壓電式傳感器 1第一節(jié)第一節(jié) 壓電效應(yīng)及壓電材料壓電效應(yīng)及壓電材料 第二節(jié)第二節(jié) 壓電傳感器的等效電路及測(cè)量電路壓電傳感器的等效電路及測(cè)量電路第三節(jié)第三節(jié) 壓電傳感器的應(yīng)用壓電傳感器的應(yīng)用第六章第六章 壓電式傳感器壓電式傳感器 第6章 壓電式傳感器 2第一節(jié)第一節(jié) 壓電效應(yīng)及壓電材料壓電效應(yīng)及壓電材料 一、壓電效應(yīng)一、壓電效應(yīng)順壓電效應(yīng)：順壓電效應(yīng)：某些電介質(zhì)，當(dāng)沿著某些電介質(zhì)，當(dāng)沿著一定方向一定方向?qū)ζ涫┝Χ鴮?duì)其施力而使它變形時(shí)，內(nèi)部就產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在它的使它變形時(shí)，內(nèi)部就產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在它的一定表一定表面面上便產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷，當(dāng)外力去掉后，又重新恢上便產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷

2、，當(dāng)外力去掉后，又重新恢復(fù)到不帶電狀態(tài)。這種現(xiàn)象稱(chēng)壓電效應(yīng)。復(fù)到不帶電狀態(tài)。這種現(xiàn)象稱(chēng)壓電效應(yīng)。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)）：當(dāng)在電介質(zhì)的）：當(dāng)在電介質(zhì)的極化方極化方向向施加電場(chǎng)，這些電介質(zhì)就在施加電場(chǎng)，這些電介質(zhì)就在一定方向一定方向上產(chǎn)生機(jī)械變上產(chǎn)生機(jī)械變形或機(jī)械壓力，當(dāng)外加電場(chǎng)撤去時(shí)，這些變形或應(yīng)力形或機(jī)械壓力，當(dāng)外加電場(chǎng)撤去時(shí)，這些變形或應(yīng)力也隨之消失的現(xiàn)象。也隨之消失的現(xiàn)象。第6章 壓電式傳感器 3壓電元件機(jī)械量電量電能電能機(jī)械能機(jī)械能順壓電效應(yīng)順壓電效應(yīng)逆壓電效應(yīng)逆壓電效應(yīng)第6章 壓電式傳感器 4 壓電材料可以分為兩大類(lèi)：壓電晶體和壓電陶瓷。 壓電材料的主要特性參

3、數(shù)有： 壓電常數(shù) 彈性常數(shù) 介電常數(shù)二、壓電材料二、壓電材料壓電常數(shù)是衡量材料壓壓電常數(shù)是衡量材料壓電效應(yīng)強(qiáng)弱的參數(shù)，它電效應(yīng)強(qiáng)弱的參數(shù)，它直接關(guān)系到壓電輸出靈直接關(guān)系到壓電輸出靈敏度。敏度。壓電材料的彈性常數(shù)、壓電材料的彈性常數(shù)、剛度決定著壓電器件的剛度決定著壓電器件的固有頻率和動(dòng)態(tài)特性。固有頻率和動(dòng)態(tài)特性。對(duì)于一定形狀、尺寸對(duì)于一定形狀、尺寸的壓電元件，其固有的壓電元件，其固有電容與介電常數(shù)有關(guān)；電容與介電常數(shù)有關(guān)；而固有電容又影響著而固有電容又影響著壓電傳感器的頻率下壓電傳感器的頻率下限。限。 機(jī)械耦合系數(shù)轉(zhuǎn)換輸出能量（如轉(zhuǎn)換輸出能量（如電能）與輸入的能電能）與輸入的能量（如機(jī)械能）之量

4、（如機(jī)械能）之比的平方根，這是比的平方根，這是衡量壓電材料機(jī)衡量壓電材料機(jī)電能量轉(zhuǎn)換效率的電能量轉(zhuǎn)換效率的一個(gè)重要參數(shù)。一個(gè)重要參數(shù)。 電阻 壓電材料的絕緣電壓電材料的絕緣電阻將減少電荷泄漏，阻將減少電荷泄漏，從而改善壓電傳感從而改善壓電傳感器的低頻特性。器的低頻特性。 居里點(diǎn)溫度它是指壓電材料它是指壓電材料開(kāi)始喪失壓電特開(kāi)始喪失壓電特性的溫度。性的溫度。 第6章 壓電式傳感器 5第6章 壓電式傳感器 6（一）（一） 石英晶體石英晶體（SiO2）在在20200范圍內(nèi)，溫度每升高范圍內(nèi)，溫度每升高1，壓電系數(shù)僅減，壓電系數(shù)僅減少少0.016。但是當(dāng)?shù)?。但是?dāng)?shù)?73時(shí)，它完全失去了壓電特性，時(shí)，

5、它完全失去了壓電特性，這就是它的這就是它的居里點(diǎn)居里點(diǎn)。 石英在高溫下石英在高溫下相對(duì)介電常數(shù)相對(duì)介電常數(shù)的溫度特性的溫度特性石英的石英的d11系數(shù)系數(shù)相對(duì)于相對(duì)于20的的d11溫度變化溫度變化特性特性1.000.990.980.970.960.9520406080 100 120 140 160 180 200dt/d20斜率：0.016/t6543210100 200 300400 500 600t/相相對(duì)對(duì)介介電電常常數(shù)數(shù)居里點(diǎn)第6章 壓電式傳感器 7（二）壓電陶瓷（二）壓電陶瓷 1 1、鈦酸鋇壓電陶瓷、鈦酸鋇壓電陶瓷 介電常數(shù)、壓電系數(shù)大（約為石英晶體的介電常數(shù)、壓電系數(shù)大（約為石英晶

6、體的50倍）；倍）； 居里溫度低（居里溫度低（120），溫度穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度不），溫度穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度不如石英晶體。如石英晶體。2 2、鋯鈦酸鉛系壓電陶瓷（、鋯鈦酸鉛系壓電陶瓷（PZTPZT） 比鈦酸鋇壓電系數(shù)更大，居里溫度在比鈦酸鋇壓電系數(shù)更大，居里溫度在300300以上，各以上，各項(xiàng)機(jī)電參數(shù)受溫度影響小，時(shí)間穩(wěn)定性好。項(xiàng)機(jī)電參數(shù)受溫度影響小，時(shí)間穩(wěn)定性好。此外，在鋯鈦酸中添加一種或兩種其它微量元素（如鈮、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）還可以獲得不同性能的銻、錫、錳、鎢等）還可以獲得不同性能的PZTPZT材料。材料。因此鋯鈦酸鉛系壓電陶瓷是目前壓電式傳感

7、器中應(yīng)用最因此鋯鈦酸鉛系壓電陶瓷是目前壓電式傳感器中應(yīng)用最廣泛的壓電材料。廣泛的壓電材料。 = =BaCO3+TiO2= = PbTiOPbTiO3 3+PbZrO+PbZrO3 3第6章 壓電式傳感器 8三、石英晶體（三、石英晶體（SiOSiO2）的壓電效應(yīng)的壓電效應(yīng)ZXYZYX縱向軸縱向軸ZZ稱(chēng)為稱(chēng)為光軸光軸經(jīng)過(guò)正六面體棱線，經(jīng)過(guò)正六面體棱線，并垂直于光軸的并垂直于光軸的XX軸稱(chēng)為軸稱(chēng)為電軸電軸與與XX軸和軸和ZZ軸同時(shí)軸同時(shí)垂直的垂直的YY軸 （ 垂 直 于軸 （ 垂 直 于正 六 面 體 的正 六 面 體 的棱 面 ） 稱(chēng) 為棱 面 ） 稱(chēng) 為機(jī)械軸機(jī)械軸第6章 壓電式傳感器 91 1

8、、石英晶體產(chǎn)生壓電效應(yīng)原因、石英晶體產(chǎn)生壓電效應(yīng)原因YXXY+ + +- - - -+ +第6章 壓電式傳感器 10當(dāng)作用力當(dāng)作用力F F =0=0時(shí)，正、負(fù)離時(shí)，正、負(fù)離子（即子（即SiSi4+4+和和2O2O2-2-）正好分）正好分布在正六邊形頂角上，形成布在正六邊形頂角上，形成三個(gè)互成三個(gè)互成120120夾角的電偶極夾角的電偶極矩矩P P1 1、P P2 2、P P3 3，此時(shí)正負(fù)電，此時(shí)正負(fù)電荷中心重合，電偶極矩的矢荷中心重合，電偶極矩的矢量和等于零，即量和等于零，即 P P1 1P P2 2P P3 30 0 Y Y+ + + +- - - -X XP P1 1P P2 2P P3

9、3第6章 壓電式傳感器 11當(dāng)晶體受到沿當(dāng)晶體受到沿X X方向的壓力方向的壓力（F FX X000（P P1 1+ +P P2 2+ +P P3 3）Y Y=0 =0 （P P1 1+ +P P2 2+ +P P3 3）Z Z=0=0+ + + + +X XY Y+ + + +- - - -P P1 1P P2 2P P3 3F FX XF FX X在在X軸的正向出現(xiàn)正電荷，在軸的正向出現(xiàn)正電荷，在Y、Z軸方向則不出現(xiàn)電荷。軸方向則不出現(xiàn)電荷。第6章 壓電式傳感器 12（P1+P2+P3）X00X軸的正向軸的正向: : 正電荷正電荷Y、Z軸方向無(wú)電荷軸方向無(wú)電荷+XY+-P1P2P3FYFY與

10、沿與沿X X方向施壓力（方向施壓力（F FX X00）作用相同）作用相同第6章 壓電式傳感器 14F FY Y 0 0 ( (P P1 1+ +P P2 2+ +P P3 3) )X X 0 0X軸的正向：負(fù)電荷軸的正向：負(fù)電荷Y、Z軸方向無(wú)電荷軸方向無(wú)電荷Y+-X-P2P3P1+ + + + +FYFY與沿與沿X X方向施拉力（方向施拉力（F FX X 0 ）作用相同）作用相同 這種沿這種沿Y軸施加力，而在垂直于軸施加力，而在垂直于X軸晶面上產(chǎn)生電荷軸晶面上產(chǎn)生電荷的現(xiàn)象即為的現(xiàn)象即為橫向壓電效應(yīng)橫向壓電效應(yīng)。第6章 壓電式傳感器 152 2、縱向壓電效應(yīng)、縱向壓電效應(yīng)xxFdq11式中,

11、d11為x方向受力的壓電系數(shù) d11=2.3110-12C/N FX為作用力FXFX+ + + +XXzxyoxzyobzoxacy(a)(b)(c)第6章 壓電式傳感器 163 3、橫向壓電效應(yīng)、橫向壓電效應(yīng)yyFbadq12式中：d12y軸方向受力的壓電系數(shù)，根據(jù)石英晶體的對(duì)稱(chēng)性， 有d12= -d11； + + + FYXFYX第6章 壓電式傳感器 17四、陶瓷的壓電效應(yīng)四、陶瓷的壓電效應(yīng)無(wú)外電場(chǎng)作用時(shí)無(wú)外電場(chǎng)作用時(shí)施加外電場(chǎng)時(shí)外電場(chǎng)去掉后第6章 壓電式傳感器 18 自由電荷束縛電荷電極電極 極化方向無(wú)外力作用時(shí)電壓表不能測(cè)出陶瓷片內(nèi)的極化程度無(wú)外力作用時(shí)電壓表不能測(cè)出陶瓷片內(nèi)的極化程度

12、第6章 壓電式傳感器 19這種由機(jī)械效應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦?yīng)，或者由機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娺@種由機(jī)械效應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦?yīng)，或者由機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿默F(xiàn)象，就是能的現(xiàn)象，就是正壓電效應(yīng)正壓電效應(yīng)。 F 極化方向Fdq33d33 :壓電陶瓷的壓電系數(shù)壓電陶瓷的壓電系數(shù)F：作用力作用力 第6章 壓電式傳感器 20在陶瓷片上加一個(gè)與極化方向相同的電場(chǎng)，由于電場(chǎng)的在陶瓷片上加一個(gè)與極化方向相同的電場(chǎng)，由于電場(chǎng)的方向與極化強(qiáng)度的方向相同，所以電場(chǎng)的作用使極化強(qiáng)方向與極化強(qiáng)度的方向相同，所以電場(chǎng)的作用使極化強(qiáng)度增大。陶瓷片內(nèi)的正負(fù)束縛電荷之間距離也增大，陶度增大。陶瓷片內(nèi)的正負(fù)束縛電荷之間距離也增大，陶瓷片沿極化方向產(chǎn)生伸長(zhǎng)形變

13、（圖中虛線）。同理，如瓷片沿極化方向產(chǎn)生伸長(zhǎng)形變（圖中虛線）。同理，如果外加電場(chǎng)的方向與極化方向相反，則陶瓷片沿極化方果外加電場(chǎng)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。向產(chǎn)生縮短形變。這種由于電效應(yīng)而轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械效應(yīng)或這種由于電效應(yīng)而轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械效應(yīng)或者由電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的現(xiàn)象，就是逆壓電效應(yīng)者由電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的現(xiàn)象，就是逆壓電效應(yīng)。 極 化方向電場(chǎng)方向第6章 壓電式傳感器 21第二節(jié)第二節(jié) 壓電傳感器的等效電路及測(cè)量電路壓電傳感器的等效電路及測(cè)量電路一、壓電晶片的連接方式一、壓電晶片的連接方式1 1、并聯(lián)連接、并聯(lián)連接+ + + -+ + + + -qq2CC2UU 并聯(lián)接法輸出

14、電荷大，本身電容大， 時(shí)間常數(shù)大，適宜用在測(cè)量慢變信號(hào)并且以電荷作為輸出量的場(chǎng)合。第6章 壓電式傳感器 222 2、串聯(lián)連接、串聯(lián)連接+ + + -+ + + -+ qq 2CC UU2串聯(lián)接法輸出電壓大，本身電容小，適宜用于以電壓作輸出信號(hào)，并且測(cè)量電路輸入阻抗很高的場(chǎng)合。第6章 壓電式傳感器 23 壓電式傳感器中的壓電元件，按其受力和變形方式不同， 大致有厚度變形、長(zhǎng)度變形、體積變形和厚度剪切變形等幾種形式， 如圖所示。目前最常使用的是厚度變形的壓縮式和剪切變形的剪切式兩種。 F(a)(b)(c)FFFF(d )(e)F(a)(b)(c)FFFF(d )(e)F(a)(b)(c)FFFF(

15、d )(e)F(a)(b)(c)FFFF(d )(e)F(a)(b)(c)FFFF(d )(e)(a) 厚度變形(b) 長(zhǎng)度變形(c) 體積變形(d)面切變形(e) 剪切變形第6章 壓電式傳感器 24二、壓電傳感器的等效電路二、壓電傳感器的等效電路 q電極電極壓電晶體壓電晶體qCedAdACre0eCqU 靜電發(fā)生器靜電發(fā)生器電容器電容器第6章 壓電式傳感器 25因此，壓電傳感器可等效為電壓源因此，壓電傳感器可等效為電壓源Ua和一個(gè)電容器和一個(gè)電容器Ce的的串聯(lián)串聯(lián)電路，如圖電路，如圖(a)；也可等效為一個(gè)電荷源；也可等效為一個(gè)電荷源q和一個(gè)電和一個(gè)電容器容器Ce的的并聯(lián)并聯(lián)電路，如圖電路，如

16、圖(b)。 （a）電壓等效電路CeUq/ Ceq UCeCe（b）電荷等效電路第6章 壓電式傳感器 26Cc ：連接電纜等效電容連接電纜等效電容 Ri ：放大器輸入電阻放大器輸入電阻Ci ：輸入電容輸入電容 Rd ：壓電傳感器泄漏電阻壓電傳感器泄漏電阻第6章 壓電式傳感器 27三、壓電傳感器的測(cè)量電路三、壓電傳感器的測(cè)量電路1 1、電壓放大器、電壓放大器作用為： 一是把它的高輸出阻抗變換為低輸出阻抗；二是放大傳感器輸出的微弱信號(hào)。第6章 壓電式傳感器 28 p117頁(yè)圖6-10所示，當(dāng)作用于壓電元件的力為靜態(tài)力（=0）時(shí)， 前置放大器的輸出電壓等于零， 因?yàn)殡姾蓵?huì)通過(guò)放大器輸入電阻和傳感器本身

17、漏電阻漏掉， 所以壓電傳感器不能用于靜態(tài)力的測(cè)量。壓電傳感器不能用于靜態(tài)力的測(cè)量。131時(shí)，前置放大器的輸出電壓隨頻率變化不大。壓與作用力的頻率有關(guān)時(shí)，可近似認(rèn)為輸入電31即說(shuō)明壓電傳感器的高頻響應(yīng)比較好，所以用于高用于高頻交變力的測(cè)量。頻交變力的測(cè)量。第6章 壓電式傳感器 292 2、電荷放大器、電荷放大器ficeoCACCCAqu)1 ( foCqu第6章 壓電式傳感器 30第三節(jié)第三節(jié) 壓電傳感器的應(yīng)用壓電傳感器的應(yīng)用一、壓電力學(xué)傳感器一、壓電力學(xué)傳感器+ + + + + + +- - - - - - - 力Fx第6章 壓電式傳感器 31單向單向測(cè)力測(cè)力傳感傳感器的器的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖圖 傳感

18、器上蓋為傳力元件，它的外緣壁厚為傳感器上蓋為傳力元件，它的外緣壁厚為0.10.5mm，當(dāng)外，當(dāng)外力作用時(shí)，它將產(chǎn)生彈性變形，將力傳遞到石英晶片上。石英晶力作用時(shí)，它將產(chǎn)生彈性變形，將力傳遞到石英晶片上。石英晶片采用片采用xy切型，切型， 利用其縱向壓電效應(yīng)，利用其縱向壓電效應(yīng)， 通過(guò)通過(guò)d11實(shí)現(xiàn)力實(shí)現(xiàn)力電轉(zhuǎn)換。電轉(zhuǎn)換。石英晶片的尺寸為石英晶片的尺寸為81mm。該傳感器的測(cè)力范圍為。該傳感器的測(cè)力范圍為050N，最，最小分辨率為小分辨率為0.01 N，固有頻率為，固有頻率為5060 kHz，整個(gè)傳感器重，整個(gè)傳感器重10 g。 第6章 壓電式傳感器 32壓電式金屬加工切削力測(cè)量壓電式金屬加工切

19、削力測(cè)量 圖是利用壓電陶瓷傳感器測(cè)量刀具切削力的示意圖。 由于壓電陶瓷元件的自振頻率高，特別適合測(cè)量變化劇烈的載荷。圖中壓電傳感器位于車(chē)刀前部的下方，當(dāng)進(jìn)行切削加工時(shí)， 切削力通過(guò)刀具傳給壓電傳感器，壓電傳感器將切削力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出，記錄下電信號(hào)的變化便可測(cè)得切削力的變化。 壓 電 傳 感 器輸 出 信 號(hào)第6章 壓電式傳感器 33二、壓電加速度傳感器二、壓電加速度傳感器 主要由壓電元件、質(zhì)量塊、預(yù)壓彈簧、基座及外殼等組成。整個(gè)部件裝在外殼內(nèi)，并由螺栓加以固定。 第6章 壓電式傳感器 34三、壓電式玻璃破碎報(bào)警器三、壓電式玻璃破碎報(bào)警器BS-D2壓電式傳感器是專(zhuān)門(mén)用于檢測(cè)玻璃破碎的一種傳感器

20、， 它利用壓電元件對(duì)振動(dòng)敏感的特性來(lái)感知玻璃受撞擊和破碎時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)波。傳感器把振動(dòng)波轉(zhuǎn)換成電壓輸出，輸出電壓經(jīng)放大、濾波、比較等處理后提供給報(bào)警系統(tǒng)。 BS-D2壓電式玻璃破碎傳感器的外形及內(nèi)部電路如圖所示。傳感器的最小輸出電壓為100 mV，最大輸出電壓為100V， 內(nèi)阻抗為1520 k。 第6章 壓電式傳感器 35 使用時(shí)傳感器用膠粘貼在玻璃上，然后通過(guò)電纜和報(bào)警電路相連。為了提高報(bào)警器的靈敏度，信號(hào)經(jīng)放大后，需經(jīng)帶通濾波器進(jìn)行濾波，要求它對(duì)選定的頻譜通帶的衰減要小，而頻帶外衰減要盡量大。由于玻璃振動(dòng)的波長(zhǎng)在音頻和超聲波的范圍內(nèi)， 這就使濾波器成為電路中的關(guān)鍵。只有當(dāng)傳感器輸出信號(hào)高于設(shè)

21、定的閾值時(shí)，才會(huì)輸出報(bào)警信號(hào)，驅(qū)動(dòng)報(bào)警執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作。玻璃破碎報(bào)警器可廣泛用于文物保管、貴重商品保管及其它商品柜臺(tái)保管等場(chǎng)合。 執(zhí)行機(jī)構(gòu)比較帶通濾波放大傳感器玻璃第6章 壓電式傳感器 36利用超聲波在順流方向和逆流方向的傳播速度進(jìn)行測(cè)量。其測(cè)量利用超聲波在順流方向和逆流方向的傳播速度進(jìn)行測(cè)量。其測(cè)量裝置是在管外設(shè)置兩個(gè)相隔一定距離的收發(fā)兩用壓電超聲換能器，裝置是在管外設(shè)置兩個(gè)相隔一定距離的收發(fā)兩用壓電超聲換能器，每隔一段時(shí)間每隔一段時(shí)間( (如如1/ /100s) )，發(fā)射和接收互換一次。在順流和逆流，發(fā)射和接收互換一次。在順流和逆流的情況下，發(fā)射和接收的相位差與流速成正比。據(jù)這個(gè)關(guān)系，可的情況

22、下，發(fā)射和接收的相位差與流速成正比。據(jù)這個(gè)關(guān)系，可精確測(cè)定流速。流速與管道橫截面積的乘積等于流量。精確測(cè)定流速。流速與管道橫截面積的乘積等于流量。 流量顯示1789輸出信號(hào)換能器換能器接收接收發(fā)射發(fā)射此流量計(jì)可測(cè)量各種此流量計(jì)可測(cè)量各種液體的流速，中壓和液體的流速，中壓和低壓氣體的流速，不低壓氣體的流速，不受該流體的導(dǎo)電率、受該流體的導(dǎo)電率、粘度、密度、腐蝕性粘度、密度、腐蝕性以及成分的影響。其以及成分的影響。其準(zhǔn)確度可達(dá)準(zhǔn)確度可達(dá)0.5%，有的可達(dá)到有的可達(dá)到0.01%。根據(jù)發(fā)射和接收的相位差隨海洋深度深根據(jù)發(fā)射和接收的相位差隨海洋深度深度的變化，測(cè)量聲速隨深度的分布情況度的變化，測(cè)量聲速隨

23、深度的分布情況四、四、 壓電式流量計(jì)壓電式流量計(jì)第6章 壓電式傳感器 37 是一種高性能、低成本動(dòng)態(tài)微壓傳感器，產(chǎn)品采用壓電薄膜作為換能材料，動(dòng)態(tài)壓力信號(hào)通過(guò)薄膜變成電荷量，再經(jīng)傳感器內(nèi)部放大電路轉(zhuǎn)換成電壓輸出。該傳感器具有靈敏度高，抗過(guò)載及沖擊能力強(qiáng)，抗干擾性好，操作簡(jiǎn)便，體積小、重量輕、成本低等，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、工業(yè)控制、交通、安全防衛(wèi)等領(lǐng)域。 脈搏計(jì)照片 典型應(yīng)用： 脈搏計(jì)數(shù)探測(cè) 按鍵鍵盤(pán)，觸摸鍵盤(pán) 振動(dòng)、沖擊、碰撞報(bào)警 振動(dòng)加速度測(cè)量 管道壓力波動(dòng) 其它機(jī)電轉(zhuǎn)換、動(dòng)態(tài)力檢測(cè)等 五、集成壓電式傳感器五、集成壓電式傳感器第6章 壓電式傳感器 38 力敏元件主要性能指標(biāo)：力敏元件主要性能指標(biāo)

24、：壓力范圍壓力范圍 1kPa靈敏度靈敏度 0.2V/P非線性度非線性度 1 F.S頻率響應(yīng)頻率響應(yīng) 11000Hz標(biāo)準(zhǔn)工作電壓標(biāo)準(zhǔn)工作電壓 4.5V（DC）擴(kuò)充工作電壓擴(kuò)充工作電壓 315V(DC)標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載電阻標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載電阻 2.2k擴(kuò)充電阻擴(kuò)充電阻 1k12k外形尺寸外形尺寸 12.77.6重重 量量 1.5集成壓電傳感器連線電路集成壓電傳感器連線電路輸出力敏元件地線R=2.2k 電源集成壓電傳感器連線電路OO第6章 壓電式傳感器 39六、壓電式傳感器在自來(lái)水管道測(cè)漏中的應(yīng)用六、壓電式傳感器在自來(lái)水管道測(cè)漏中的應(yīng)用如果地面下有一條均勻的直管道某處如果地面下有一條均勻的直管道某處O點(diǎn)為漏點(diǎn)，振動(dòng)聲音從點(diǎn)為漏點(diǎn)，振動(dòng)聲音從O點(diǎn)向管道兩端傳播，傳播速度為點(diǎn)向管道兩端傳播，傳播速度為V，在管道上，在管道上A、B兩點(diǎn)放兩只傳兩點(diǎn)放兩只傳