壓電式傳感器振動實驗

章壓電式傳感器

2021/5/91復(fù)習(xí)引入1.問：學(xué)過哪幾種傳統(tǒng)的傳感器？其對應(yīng)的敏感元件是哪些？答：

式傳感器、

式傳感器及

式傳感器。2021/5/922.壓電效應(yīng)現(xiàn)象？某些電介質(zhì)（晶體，極化的陶瓷，高分子聚合物和負合材料等），當(dāng)在它的適當(dāng)方向施加作用力時，內(nèi)部會產(chǎn)生電極化狀態(tài)的變化，同時在電介質(zhì)的兩端表面出現(xiàn)符號相反、與外力成正比的束縛電荷。這種由外力作用而導(dǎo)致電介質(zhì)帶電的現(xiàn)象即為壓電效應(yīng)。2021/5/933.問：家里的燃氣灶是如何實現(xiàn)點火的？在燃氣灶中，多片串聯(lián)的壓電材料受到敲擊，產(chǎn)生很高的電壓，通過尖端放電而點燃（電子打火機同理）。2021/5/94甘肅敦煌“鳴沙山”4.敦煌的鳴沙丘上，當(dāng)許多游客在沙丘上蹦跳或從鳴沙丘上往下滑時，可以聽到雷鳴般的隆隆聲,是什么原因呢？內(nèi)蒙古達拉特奇“響沙灣”2021/5/95甘肅敦煌“鳴沙山”內(nèi)蒙古達拉特奇“響沙灣”產(chǎn)生原因：無數(shù)干燥的沙子（SiO2晶體）在振動壓力下，表面產(chǎn)生電荷，在某些時刻，恰好形成電壓串聯(lián)，產(chǎn)生很高的電壓，并通過空氣放電而發(fā)出聲音。2021/5/962021/5/97玻璃破碎報警裝置

將高分子壓電測振薄膜粘貼在玻璃上，可以感受到玻璃破碎時會發(fā)出的振動，并將電壓信號傳送給集中報警系統(tǒng)。

粘貼位置質(zhì)量塊2021/5/98

壓電式傳感器振動實驗

2021/5/99實驗任務(wù)理解壓電傳感器的測量振動的原理和方法。

1、壓電式傳感器由慣性質(zhì)量塊和受壓的壓電片等組成。2、工作時傳感器感受與試件相同頻率的振動，質(zhì)量塊便有正比于加速度的交變力作用在晶片上，由于壓電效應(yīng)，壓電晶片上產(chǎn)生正比于運動加速度的表面電荷?；驹恚?021/5/910實驗設(shè)備振動源、信號源、直流穩(wěn)壓電源壓電傳感器模塊、移相檢波低通模塊2021/5/911實驗步驟

（1）校正示波器輸出電壓:打開示波器電源開關(guān)，將探頭上的開關(guān)設(shè)定為×1，并與通道1連接（圖1）。將探頭端部與CAL校正信號（5V,1KHZ）輸出端連接器相連，基準(zhǔn)導(dǎo)線與地線連接器相連，打開通道，然后按自動設(shè)置。檢查所顯示波形的形狀（見圖2、3、4）圖-1圖-2補償過度圖-3補償不足圖-4補償正確2021/5/912實驗步驟（2）將壓電傳感器安裝在振動梁的圓盤上。（3）將實訓(xùn)臺信號源的“低頻輸出”接到振動源的“低頻輸入”端，并按下圖接線。圖5壓電式傳感器性能實驗接線圖2021/5/913實驗步驟

（4）將壓電傳感器的輸出端接到壓電傳感器模塊的輸入端Ui1，Uo1接Ui2，Uo2接移相檢波低通模塊低通濾波器輸入Ui，輸出Uo接示波器，觀察壓電傳感器的輸出波形Uo。2021/5/914實驗步驟

（5）合上主控箱電源開關(guān)，調(diào)節(jié)低頻振蕩器的頻率和幅度旋鈕使振動臺振動，觀察示波器波形。

（6）改變低頻振蕩器的頻率，觀察輸出波形變化。

振動頻率567891011121314151617181920V（V）2021/5/915結(jié)果分析1、改變信號源信號頻率，觀察輸出波形的變化。2、用示波器的兩個通道同時觀察低通濾波器輸入端和輸出端波形。當(dāng)振蕩頻率大約為10hz時，產(chǎn)生共振。2021/5/916作業(yè)1、完成實驗報告。2、影響壓電傳感器測量