由量子力學知,某些離子型結晶的電介質(如方解石、酒石酸鉀鈉、鈦酸鋇等)不但在電場力功效下,并且在機械設備力功效下,都是造成電極化狀況。即: 在這種電介質的必須方位上釋放機械設備力而造成形變時,就會造成它內部正負電管理中心相對性遷移而造成電的電極化,可能會導致其2個相對性表層(電極化面)上出現標記反過來的束縛電荷,且其電位移D(在MKS單位制中即電荷密度σ)與外地應力張量T正比;當外力作用消退,又修復不感應起電原貌;當外力作用變向,正電荷旋光性隨著而變。這種行為稱之為正壓電效應,或通稱壓電效應。
壓電力傳感器的基本原理是應用場景一些晶體材料的壓電效應,現階段普遍應用的壓電材料有方解石和鈦酸鋇等,當這種結晶受工作壓力功效產生機械設備形變時,在其相對性的2個側邊上造成異性朋友正電荷,這種行為稱之為“壓電效應”。
壓電力傳感器中關鍵應用的壓電材料包含有方解石、酒石酸鉀鈉和硫酸銨二氫胺。在其中方解石(sio2)是這種純天然結晶,壓電效應就是說在這類結晶中發覺的,在必須的溫度范圍內,壓電特性始終存有,但溫度超出這一范疇以后,壓電特性徹底消退(這一高溫就是說說白了的“居里點”)。因為隨之地應力的轉變靜電場轉變細微(也卻說壓電指數較為低),因此方解石慢慢被別的的壓電結晶所取代。而酒石酸鉀鈉具備挺大的壓電敏感度和壓電指數,可是它只有在室內溫度和環境濕度較為低的自然環境下能可以運用。硫酸銨二氫胺歸屬于人工合成結晶,可以承擔高溫和相當于高的環境濕度,因此早已獲得了普遍的運用。
如今壓電效應也運用在單晶體上,例如如今的壓電陶瓷,包含鈦酸鋇壓電陶瓷、PZT、鈮酸鹽系壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷這些。
壓電效應是壓電力傳感器的關鍵原理,壓電式液位傳感器不可以用以靜態數據精確測量,由于歷經外力后的正電荷,只能在控制回路具備無窮大的輸入阻抗時才獲得儲存。實際上的狀況并不是那樣的,因此這決策了壓電式液位傳感器只可以精確測量動態性的地應力。
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