压电式传感器的工作原理

如右图沿 y 轴施加力 Fy ,产生 了电荷
--------横向压电效应 --------横向压电效应
(L : 石英晶片的长度) 石英晶片的长度) 石英晶片的厚度) (δ：石英晶片的厚度)
压电式传感器的工作原理
一、 压电效应： 压电效应：
3、以常见压电材料磁晶体为例
⑸ 当z轴方向受力时，沿光轴施加力，无压电效应。 轴方向受力时，沿光轴施加力，无压电效应。
由于内部电荷的极化现象，相应地在其表面产生极 由于内部电荷的极化现象， 性相反的电荷。 性相反的电荷。 当外力消失时，又恢复不带电状态。 ② 当外力消失时，又恢复不带电状态。 当外力方向改变时，电荷极性也随之改变。 ③ 当外力方向改变时，电荷极性也随之改变。
压电式传感器的工作原理
一、 压电效应： 压电效应：
压电式传感器的工作原理
授课教师：权清
压电式传感器的工作原理
引入：
传感器种类繁多 ，按其工作原理不同 进行分类 ：
电阻式传感器 电容式传感器 霍尔式传感器
压电式传感器的工作原理
压电效应： 一、 压电效应：
1 、压电效应： 压电效应： ① 某些电介质在沿一定方向受到外力 的作用变形时， 的作用变形时，
2 、逆压电效应： 逆压电效应： ① 在电介质的极化方向上施加交变电场，它 会发生机械变形。 ② 当去掉外加电场，电介质变形消失又称之 为电致伸缩效应。
压电式传感器的工作原理
一、 压电效应： 压电效应：
3、以常见压电材料磁晶体为例 ⑴ 石英晶体 SiO2 六角晶系 规则六角棱柱体 3个晶轴 个晶轴
思考：当石英晶体沿x、y轴受到如上述图所示的力 当石英晶体沿x
时，都会产生极性相反的电荷，那么，当x、y轴 都会产生极性相反的电荷，那么， 同时施加外力时，还会产生电荷吗？ 同时施加外力时，还会产生电荷吗？
压电式传感器的工作原理
小结： 小结：
1 压电式传感器的工作原理； 压电式传感器的工作原理； 2 压电效应； 压电效应； 3 逆压电效应； 逆压电效应； 4以石英晶体为例理解压电效应的机理。 以石英晶体为例理解压电效应的机理。 以石英晶体为例理解压电效应的机理
⑶ 当x方向受压力时的石英晶体
如右图，沿 x 轴施加力 Fx 产 如右图， 生了电荷
------“纵向压电效应” ------“纵向压电效应” Q = d Fx (d 为压电常数) 为压电常数)
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压电式传感器的工作原理
一、 压电效应： 压电效应：
3、以常见压电材料磁晶体为例
⑷ 当 y 轴方向受力时的石英晶体
压电式传感器的工作原理
一、 压电效应： 压电效应： 3、以常见压电材料磁晶体为例
⑵ 石英晶体具有压电效应是与其 内部结构相关的。 内部结构相关的。
在右图中， 沿光轴看去，可以 在右图中， 沿光轴看去， 等效为正六边形排列。 等效为正六边形排列。
压电式传感器的工作原理
一、 压电效应： 压电效应： 3、以常见压电材料磁晶体为例