壓電傳感器-高分子材料課件

工業(yè)測控儀表自動化與電氣工程學院College

of

Automation

and

Electrical

Engineerin壓電傳感器—高分子壓電材料授課教師：王軼卿壓電傳感器—高分子壓電材料高分子壓電材料原理及特性高分子材料壓電傳感器的測量電路高分子壓電材料的應用前沿科技與網絡拓展閱讀2特點：動態(tài)力動態(tài)壓力定義：電荷量的變化1.壓電傳感器概述壓電效應逆壓電效應自發(fā)電式傳感器不能測量靜態(tài)力典型的雙向傳感器電壓測量轉換電路3…2.壓電材料常用壓電元件材料：壓電晶體實驗室基準傳感器壓電陶瓷動態(tài)力傳感器、振動傳感器高分子壓電材料定性測量43.高分子壓電材料材料：

聚二氟乙烯（

PVF2

或PVDF）聚氟乙烯

（PVF）改性聚氯乙烯

（PVC）…壓電薄膜56高分子壓電材料特點7缺點：工作溫度一般低于100℃溫度升高時，靈敏度將降低

耐紫外線能力較差，不宜暴曬特點：

靈敏度比壓電晶體高十幾倍防水，不易破碎柔軟，可制成大面積、很長或極微小的成品價格便宜頻率響應范圍寬，測量動態(tài)范圍達80dB4.壓電效應—正壓電效應施加外力去掉外力表面產生電荷表面產生電荷電荷消失電荷消失注意：電荷極性正壓電效應：外力電荷高分子壓電薄膜+_

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+_8+_+_+_+_

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+_++_9高分子壓電材料的特性極化后，有壓電性質沿X（Y）方向施加外力表面產生電荷外力的大小外力施加的方向d31-壓電常數q的大小q分布的平面和極性X10YZ極化方向逆壓電效應：

電致伸縮效應施加交變電場去掉交變電場產生機械振動振動消失5.壓電效應—逆壓電效應11高分子壓電薄膜制作的壓電喇叭（逆壓電效應）1213壓電傳感器—高分子壓電材料高分子壓電材料原理及特性高分子材料壓電傳感器的測量電路高分子壓電材料的應用前沿科技與網絡拓展閱讀14上電極下電極極間電容 漏電阻壓電陶瓷晶片示意圖壓電元件符號等效電路高內阻電荷源特點：高內阻測量電路須具備兩個作用：高阻抗輸入低阻抗輸出輸入電荷輸出電壓測量電路15二、壓電傳感器的測量電路16壓電傳感器—高分子壓電材料高分子壓電材料原理及特性高分子材料壓電傳感器的測量電路高分子壓電材料的應用前沿科技與網絡拓展閱讀17三、高分子壓電材料的應用高分子壓電電纜用于交通監(jiān)測玻璃破碎報警裝置壓電式周界報警系統(tǒng)其它應用18應用1 高分子壓電電纜用于交通監(jiān)測將高分子壓電電纜埋在公路上，可實現：闖紅燈拍照車速監(jiān)測

收費站稱重停車區(qū)域監(jiān)控19高分子壓電電纜用于交通監(jiān)測演示將兩根高分子壓電電纜相距若干米，平行埋設于公路的路面下約5cm，可以測量：（1）車速 （2）汽車前后輪間軸距、軸數 （3）汽車載重量tA1

tA2tB120tB2應用2 玻璃破碎報警裝置玻璃破碎瞬間10~15KHz振動高分子壓電薄膜振動壓電薄膜表面產生電荷在玻璃上粘貼高分子壓電測振薄膜輸出引腳間產生電壓信號驅動報警電路21玻璃破碎傳感器高分子壓電測振薄膜加工工藝：聚偏二氟乙烯（PVDF）薄膜尺寸：10×20

×0.2mm正反兩面各噴涂透明的二氧化錫導電電極超聲波焊接兩根柔軟的電極引線覆蓋保護膜性能參數：偵測范圍：半徑180cm警報時間：0.5~6S工作溫度：-20oC~+55oC重量：26g2223壓電式周界報警系統(tǒng)壓電電纜銅芯屏蔽層壓電材料24橡膠保護層原理高分子壓電材料的其它應用脈搏計數探測振動、沖擊、碰撞報警振動加速度測量管道壓力波動2526重點回顧原理壓電效應特點動態(tài)力，定性分析可逆27壓電陶瓷傳感器 定量測量對比學習壓電傳感器—高分子壓電材料高分子壓電材料原理及特性高分子材料壓電傳感器的測量電路高分子壓電材料的應用前沿科技與網絡拓展閱讀282929站在巨人肩上——前沿科技壓電高分子納米纖維薄膜柔性力學傳感器聚偏二氟乙烯及偏二氟乙烯和三氟乙烯的共聚物具有良好的力學性能、高靈敏度、生物相容性

有著傳統(tǒng)壓電材料不可比擬的柔軟、透氣等特性…壓電薄膜揚聲器網絡拓展閱讀壓電薄膜傳感器在醫(yī)療行業(yè)生命特征監(jiān)測方面的應用/1232.htm壓電式加速度傳感器/view/2124088.htm?fr=aladdi