? 壓電力傳感器是一種基于壓電效應的傳感器。它是一種自發電和機電轉換傳感器。它的敏感元件由壓電材料制成。壓電材料受力后,表面會產生電荷。這個電荷被電荷放大器和測量電路放大和轉換,然后變成與外力成正比的電輸出。壓電力傳感器用于測量力和可以轉換成電的非電物理量。其優點是頻帶寬、靈敏度高、信噪比高、結構簡單、工作可靠、重量輕。缺點是一些壓電材料需要防潮措施,輸出DC響應差,因此需要高輸入阻抗電路或電荷放大器來克服這一缺陷。
壓電效應可分為正壓電效應和逆壓電效應。正壓電效應是指當晶體受到固定方向的外力時,晶體內部發生極化現象,同時在兩個表面產生相反符號的電荷。當外力消除后,晶體恢復到不帶電荷的狀態。當外力方向改變時,電荷的極性也隨之改變。晶體上的力產生的電荷量與外力的大小成正比。壓電力傳感器大多由正壓電效應制成。逆壓電效應是指交變電場引起晶體機械變形的現象,也稱為電致伸縮效應。利用逆壓電效應制作的發射機可用于電聲和超聲工程。壓電敏感元件的應力變形有五種基本形式:厚度變形、長度變形、體積變形、厚度剪切和平面剪切。
壓電晶體是各向異性的,并不是所有的晶體都能在這五種狀態下產生壓電效應。例如,應時晶體沒有體積變形壓電效應,但具有良好的厚度變形和長度變形壓電效應。
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